JP2015198485A - Abnormality detection device, abnormality detection system, and abnormality detection method - Google Patents

Abnormality detection device, abnormality detection system, and abnormality detection method Download PDF

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久雄 古賀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detection device capable of improving a detection accuracy of an abnormal detection upon string.SOLUTION: An abnormal detection device for detecting an abnormal of at least one string in a solar cell array detected in parallel to a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series comprises an obtaining unit for obtaining information of a voltage applied to a part of the string; and an abnormal detection unit for detecting an abnormality of the string when a voltage applied to the part is a predetermined threshold or more.

Description

本発明は、異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device, an abnormality detection system, and an abnormality detection method.

従来、太陽光パネル(PV(Photo Voltaic)パネル)を利用し、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が普及している。太陽光発電では、発電時に廃棄物、排水、騒音、振動などが発生せず、非常用電源としても活用が期待されることから、近年特に注目されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, solar power generation that uses solar panels (PV (Photo Voltaic) panels) to convert solar energy into electrical energy has been widespread. In solar power generation, waste, drainage, noise, vibration, and the like are not generated during power generation, and are expected to be used as an emergency power source.

PVパネルは、発電量を大きくするために、屋上などの屋外に設置されることが多い。そのため、自然現象(例えば、風、雨、雪)の影響、その他の影響を直接的に受けやすい。自然現象の影響やその他の要因が長年蓄積することで、太陽光パネルを含む太陽光発電システムが故障することがある。   PV panels are often installed outdoors, such as on the rooftop, in order to increase power generation. Therefore, it is easily affected by natural phenomena (for example, wind, rain, snow) and other effects. The effects of natural phenomena and other factors can accumulate for many years, causing the failure of solar power generation systems including solar panels.

太陽光発電システム(光起電力システム)の故障(棄損事象)を診断する装置として、太陽電池モジュールと、異常監視手段と、を備える太陽光発電システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a device for diagnosing a failure (loss event) of a photovoltaic power generation system (photovoltaic system), a photovoltaic power generation system including a solar cell module and abnormality monitoring means is known (for example, see Patent Document 1). ).

この太陽電池モジュールは、互いに接続された複数の太陽電池セルと、複数の太陽電池セルに並列に接続されたバイパスダイオードと、バイパスダイオードに並列に接続されバイパスダイオードの発生する熱を感知して開閉動作を行う感熱式開閉器を有する。この異常監視手段は、太陽電池モジュールの出力電圧の変化を検知して、太陽電池モジュールの異常の有無を判定する。   This solar cell module detects a plurality of solar cells connected to each other, a bypass diode connected in parallel to the plurality of solar cells, and heat generated by the bypass diode connected in parallel to the bypass diode. It has a thermal switch that operates. This abnormality monitoring means detects a change in the output voltage of the solar cell module and determines whether there is an abnormality in the solar cell module.

特表2013−532388号公報Special table 2013-532388 gazette

特許文献1に記載された監視装置では、複数の太陽光パネルが直列に接続されたストリングにおける故障を含む異常検出の検出精度が不十分であった。   In the monitoring apparatus described in Patent Document 1, the detection accuracy of abnormality detection including a failure in a string in which a plurality of solar panels are connected in series was insufficient.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an abnormality detection device, an abnormality detection system, and an abnormality detection method that can improve the detection accuracy of abnormality detection in a string.

本発明の異常検出装置は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、を備える。   The abnormality detection device of the present invention is an abnormality detection device that detects an abnormality of at least one string in a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel. An acquisition unit that acquires information on a voltage applied to a part of the string, and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or greater than a first threshold.

本発明の異常検出システムは、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、を備える。   The abnormality detection system of the present invention includes a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel, and a voltage detection that detects a voltage applied to a part of the strings in the solar cell array. And an abnormality detection device that acquires information on the voltage from the voltage detection device and detects an abnormality of the string when a voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold.

本発明の異常検出方法は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、を有する。   The abnormality detection method of the present invention is an abnormality detection method in an abnormality detection device that detects an abnormality of at least one string in a solar cell array in which a plurality of strings each having a plurality of solar panels connected in series are connected in parallel. Obtaining information on the voltage applied to a part of the string, and detecting an abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold value.

本発明によれば、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる。   According to the present invention, it is possible to improve the detection accuracy of abnormality detection in a string.

実施形態における太陽光発電(PV:Photo Voltaic)システムの構成例を示す模式図The schematic diagram which shows the structural example of the photovoltaic power generation (PV: PhotoVoltic) system in embodiment. 実施形態におけるPVパネルの構成例を示す模式図The schematic diagram which shows the structural example of the PV panel in embodiment 実施形態における子機の構成例を示す模式図The schematic diagram which shows the structural example of the subunit | mobile_unit in embodiment (A)実施形態におけるデータロガーの構成例を示すブロック図、(B)実施形態におけるモニタ端末の構成例を示すブロック図(A) The block diagram which shows the structural example of the data logger in embodiment, (B) The block diagram which shows the structural example of the monitor terminal in embodiment (A)実施形態におけるPVパネルが受ける日射量とI−V特性との関係の一例を示す模式図、(B)実施形態のI−V特性における開放電圧と短絡電流との一例を示す模式図、(C)実施形態のI−V特性におけるMPP((Maximum Power Point)の一例を示す模式図(A) The schematic diagram which shows an example of the relationship between the solar radiation amount which the PV panel in embodiment receives, and IV characteristic, (B) The schematic diagram which shows an example of the open circuit voltage and short circuit current in the IV characteristic of embodiment (C) The schematic diagram which shows an example of MPP ((Maximum Power Point) in the IV characteristic of embodiment 実施形態における影又は異常を含む場合の各PVストリングの電流及び電圧の変化例を示す模式図The schematic diagram which shows the example of a change of the electric current and voltage of each PV string in the case of including the shadow or abnormality in embodiment 実施形態における時間に対するストリング電圧の変化例を示す模式図The schematic diagram which shows the example of a change of the string voltage with respect to time in embodiment 実施形態における時間に対するパネル電圧の変化例を示す模式図The schematic diagram which shows the example of a change of the panel voltage with respect to time in embodiment 実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第1動作例を示すフローチャートThe flowchart which shows the 1st operation example at the time of the abnormality detection process of the data logger in embodiment (A)実施形態における1つのPVパネルに対する1つの子機の接続例を示す模式図、(B)実施形態における1つのPVパネルに対して1つの子機が接続される場合のMPPの変化例を示す模式図(A) Schematic diagram showing an example of connection of one slave unit to one PV panel in the embodiment, (B) Change example of MPP when one slave unit is connected to one PV panel in the embodiment Schematic diagram showing 実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第2動作例を示すフローチャートThe flowchart which shows the 2nd operation example at the time of the abnormality detection process of the data logger in embodiment (A)実施形態における2つのPVパネルに対する1つの子機の接続例を示す模式図、(B)実施形態における2つのPVパネルに対して1つの子機が接続される場合のMPPの変化例を示す模式図(A) Schematic diagram showing an example of connection of one slave unit to two PV panels in the embodiment, (B) Change example of MPP when one slave unit is connected to two PV panels in the embodiment Schematic diagram showing 実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第3動作例を示すフローチャートThe flowchart which shows the 3rd operation example at the time of the abnormality detection process of the data logger in embodiment 実施形態におけるデータロガーの閾値に係る入力画面例を示す模式図The schematic diagram which shows the example of an input screen which concerns on the threshold value of the data logger in embodiment 実施形態におけるPVパネルの電圧と閾値との関係を説明するための模式図The schematic diagram for demonstrating the relationship between the voltage of the PV panel in embodiment, and a threshold value 比較例における子機の構成を示す模式図The schematic diagram which shows the structure of the subunit | mobile_unit in a comparative example

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(本発明の一形態を得るに至った経緯)
特許文献1に記載された太陽光発電システムでは、複数のストリングが並列に接続され、1台のパワーコンディショナによって複数のストリングが制御される場合、ストリングの電圧を基にPVパネルの故障を検知することは困難である。
(Background to obtaining one embodiment of the present invention)
In the photovoltaic power generation system described in Patent Document 1, when a plurality of strings are connected in parallel and the plurality of strings are controlled by one power conditioner, a PV panel failure is detected based on the string voltage. It is difficult to do.

例えば、並列に接続された複数のストリングのうち、第1のストリングでは1つのPVパネルが故障しており、第2〜第4のストリングでは全てのPVパネルが正常であるとする。また、例えば、第2〜第4のストリングにおける各PVパネルが、それぞれMPP(Maximum Power Point:最大電力点)で動作するとする。また、MPPを40(V)とし、各ストリングが3台のPVパネルを含むとする。この場合、第2〜第4のストリングの電圧は、各々、40(V)×3(台)=120(V)となる。   For example, it is assumed that, among a plurality of strings connected in parallel, one PV panel fails in the first string, and all PV panels are normal in the second to fourth strings. Further, for example, it is assumed that each PV panel in the second to fourth strings operates at an MPP (Maximum Power Point). Further, it is assumed that MPP is 40 (V) and each string includes three PV panels. In this case, the voltages of the second to fourth strings are 40 (V) × 3 (units) = 120 (V), respectively.

一方、第1のストリングにおける故障が発生しているPVパネルは、30(V)が最大電圧であるとする。この場合でも、第1〜第4のストリングは並列に接続されているので、パワーコンディショナは、第1〜第4のストリングの電圧が同一となるよう制御する。よって、第1のストリングにおける正常なPVパネルの電圧は、各々45(V)となり、第1のストリングの電圧は、120(V)となる。このように、第1のストリングにおける一部のPVパネルが故障していても、第1のストリングの電圧は変化しない。   On the other hand, the PV panel in which the failure in the first string has occurred is assumed to have a maximum voltage of 30 (V). Even in this case, since the first to fourth strings are connected in parallel, the power conditioner controls the voltages of the first to fourth strings to be the same. Therefore, the voltage of the normal PV panel in the first string is 45 (V), and the voltage of the first string is 120 (V). Thus, even if some of the PV panels in the first string fail, the voltage of the first string does not change.

特許文献1に記載された太陽光発電システムは、太陽電池ストリングの両端の電圧及びその変化を検出するセンサ回路を用いて異常監視を行う。そのため、第1のストリングにおける故障を検知することが困難である。従って、ストリングにおける異常検出の検出精度が不十分であった。   The photovoltaic power generation system described in Patent Document 1 performs abnormality monitoring using a sensor circuit that detects a voltage at both ends of a solar cell string and a change thereof. Therefore, it is difficult to detect a failure in the first string. Therefore, the detection accuracy of abnormality detection in the string is insufficient.

以下、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法について説明する。   Hereinafter, an abnormality detection device, an abnormality detection system, and an abnormality detection method that can improve the detection accuracy of abnormality detection in a string will be described.

(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態における太陽光発電システム(PVシステム)100の構成例を示す模式図である。PVシステム100は、太陽光発電パネル(PVパネル)10、子機20、中継機30、親機40、接続箱50、パワーコンディショナ(PCS:Power Conditioning System)60、モニタ端末70、データロガー80、及びモニタサーバ90を備える。PVシステム100は、異常検出システムの一例である。データロガー80は、異常検出装置の一例である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a photovoltaic power generation system (PV system) 100 according to the first embodiment. The PV system 100 includes a photovoltaic power generation panel (PV panel) 10, a slave unit 20, a relay unit 30, a master unit 40, a connection box 50, a power conditioner (PCS) 60, a monitor terminal 70, and a data logger 80. And a monitor server 90. The PV system 100 is an example of an abnormality detection system. The data logger 80 is an example of an abnormality detection device.

PVパネル10は、光電効果により、光エネルギーを電力に変換する太陽電池を含むパネルである。PVパネル10は、複数の太陽電池セル(PVセル)を含む太陽電池モジュール(PVモジュール)である。また、PVパネル10が電力線PLを介して直列に接続されて太陽電池ストリング(PVストリング)10STが形成され、PVストリングが電力線PLを介して並列に接続されて太陽電池アレイ(PVアレイ)10ARが形成される。PVストリング10STは、ストリングの一例である。   The PV panel 10 is a panel including a solar cell that converts light energy into electric power by a photoelectric effect. The PV panel 10 is a solar cell module (PV module) including a plurality of solar cells (PV cells). Further, the PV panels 10 are connected in series via the power line PL to form a solar cell string (PV string) 10ST, and the PV strings are connected in parallel via the power line PL to form a solar cell array (PV array) 10AR. It is formed. The PV string 10ST is an example of a string.

子機20は、少なくとも、子機20が接続されたPVパネル10の光電効果によって得られた所定物理量(少なくとも発電電圧(PVパネル10の出力電圧))を検出(測定)する。所定物理量は、電圧の情報の他にも、例えば、発電電流、発電電力、発電電力量、の情報を含んでもよい。子機20は、所定物理量の情報を検出情報として、他の装置(例えば、中継機30、親機40、データロガー80、モニタサーバ90、又はモニタ端末70)へ送信する。   The subunit | mobile_unit 20 detects (measures) at least the predetermined physical quantity (at least power generation voltage (output voltage of the PV panel 10)) obtained by the photoelectric effect of the PV panel 10 to which the subunit | mobile_unit 20 was connected. The predetermined physical quantity may include, for example, information on generated current, generated power, and generated power, in addition to information on voltage. The subunit | mobile_unit 20 transmits the information of predetermined | prescribed physical quantity as detection information to other apparatuses (for example, the relay machine 30, the main | base station 40, the data logger 80, the monitor server 90, or the monitor terminal 70).

子機20が配置される位置は、図1の位置に限られず、他のPVパネル10に接続されてもよい。図1では、子機20は1つのPVパネル10に接続されているが、複数の隣り合うPVパネル10に接続され、複数のPVパネル10の電圧の合計値が検出されてもよい。子機20は、PVストリング10ST毎に複数設置されてもよい。子機20は、PVストリング10STの一部の電圧を検出する。   The position where the subunit | mobile_unit 20 is arrange | positioned is not restricted to the position of FIG. 1, You may connect to the other PV panel 10. FIG. In FIG. 1, although the subunit | mobile_unit 20 is connected to the one PV panel 10, it connects to the several adjacent PV panel 10, and the total value of the voltage of the several PV panel 10 may be detected. Multiple subunit | mobile_unit 20 may be installed for every PV string 10ST. The subunit | mobile_unit 20 detects the one part voltage of PV string 10ST.

中継機30は、例えば、子機20と親機40との間の通信を中継する。中継機30は、他の通信を行う装置間の通信を中継してもよい。中継機30は、設置が省略されてもよい。   The relay device 30 relays communication between the child device 20 and the parent device 40, for example. The repeater 30 may relay communication between devices that perform other communication. Installation of the relay machine 30 may be omitted.

親機40は、例えば、1つ以上の子機20から検出情報を受信し、データロガー80へ送信する。親機40は、複数設けられてもよいし、1台設けられてもよい。   For example, the parent device 40 receives detection information from one or more child devices 20 and transmits the detection information to the data logger 80. A plurality of master units 40 may be provided, or a single master unit 40 may be provided.

接続箱50は、PVストリング10ST単位で配線としての電力線PLをまとめて、PCS60に接続する。接続箱50には、例えば、電力線PLを接続するための端子、点検や保守の際に使用されるスイッチ、避雷素子、電気の逆流を防止するための逆流防止ダイオード(図示せず)、が含まれる。   The connection box 50 collects and connects the power lines PL as wiring in units of PV strings 10ST to the PCS 60. The connection box 50 includes, for example, a terminal for connecting the power line PL, a switch used for inspection and maintenance, a lightning arrester, and a backflow prevention diode (not shown) for preventing backflow of electricity. It is.

PCS60は、複数のPVパネル10(例えばPVアレイ10AR)による発電電力に相当する直流電力を交流電力に変換する。PCS60は、例えば、所定のスイッチング周波数によりスイッチングして、電力線PLを通じて伝送される電力を制御する。   The PCS 60 converts DC power corresponding to power generated by the plurality of PV panels 10 (for example, the PV array 10AR) into AC power. For example, the PCS 60 switches at a predetermined switching frequency to control the power transmitted through the power line PL.

PCS60は、例えば、MPPT((Maximum Power Point Tracking)制御する。PCS60のMPPT制御とは、PVストリング10STに含まれるPVパネル10により発電される発電電力の総和を最大とするための制御である。このMPPT制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。従って、PVアレイ10ARにおける各PVストリング10STの発電電力は、特別な事情(例えば、異常の発生、影の発生)がない場合、略一定に維持される。   The PCS 60 performs, for example, MPPT (Maximum Power Point Tracking) control. The MPPT control of the PCS 60 is control for maximizing the total sum of generated power generated by the PV panel 10 included in the PV string 10ST. This MPPT control can be realized by a known method, for example, a hill-climbing method is adopted, and therefore, the generated power of each PV string 10ST in the PV array 10AR has a special situation (for example, occurrence of abnormality, occurrence of shadow) ), It remains substantially constant.

分電盤(不図示)は、PCS60からの電力を各電気負荷(不図示)に分配する。   The distribution board (not shown) distributes the electric power from the PCS 60 to each electric load (not shown).

データロガー80は、例えば、PC(Personal Computer)、サーバであり、親機40により集約した所定の情報(例えば子機20からの検出情報)を所定のメモリに保持する。データロガー80は、例えば、子機20からの検出情報に基づいて、異常検出処理を実行してもよい。なお、例えば、親機40又はネットワークNW上の所定のサーバ(例えば遠隔地のサーバ)が、データロガーの機能を有し、上記所定の情報を保持してもよい。データロガー80は、例えば、親機40から、各子機20の検出情報を受信する。データロガー80は、受信された各子機20の検出情報を、ネットワークNWを介して、モニタサーバ90又はモニタ端末70へ送信する。   The data logger 80 is, for example, a PC (Personal Computer) or a server, and holds predetermined information aggregated by the parent device 40 (for example, detection information from the child device 20) in a predetermined memory. For example, the data logger 80 may execute an abnormality detection process based on detection information from the slave unit 20. For example, a predetermined server (for example, a remote server) on the parent device 40 or the network NW may have a data logger function and hold the predetermined information. For example, the data logger 80 receives detection information of each slave unit 20 from the master unit 40. The data logger 80 transmits the received detection information of each slave unit 20 to the monitor server 90 or the monitor terminal 70 via the network NW.

ネットワークNWは、有線ネットワーク(例えばイントラネット、インターネット)でもよいし、無線ネットワーク(例えば無線LAN(Local Area Network)、IrDA、Bluetooth(登録商標)、WiGig)でもよい。   The network NW may be a wired network (for example, an intranet or the Internet), or may be a wireless network (for example, a wireless LAN (Local Area Network), IrDA, Bluetooth (registered trademark), or WiGig).

モニタサーバ90は、例えば、データロガー80から各子機20の検出情報を受信し、各PVストリング10STにおける所定のPVパネル10の電圧を監視する。モニタサーバ90は、各子機20からの検出情報に応じて、電圧以外の情報を監視してもよい。   For example, the monitor server 90 receives detection information of each slave unit 20 from the data logger 80 and monitors the voltage of a predetermined PV panel 10 in each PV string 10ST. The monitor server 90 may monitor information other than the voltage according to the detection information from each slave unit 20.

モニタ端末70は、PVシステム100のメンテナンス作業を行うメンテナンス作業員により所持され、メンテナンス作業に供するために使用される。モニタ端末70は、例えば、携帯型の専用端末でもよいし、スマートフォンにモニタ端末70の有する機能が組み込まれてもよい。   The monitor terminal 70 is possessed by a maintenance worker who performs maintenance work on the PV system 100 and is used for the maintenance work. For example, the monitor terminal 70 may be a portable dedicated terminal, or the function of the monitor terminal 70 may be incorporated in a smartphone.

図2はPVパネル10周辺の構成例を示す図である。ここでは、PVパネル10に子機20が接続されているが、図1に示したように、子機20が接続されないPVパネル10も存在する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example around the PV panel 10. Here, although the subunit | mobile_unit 20 is connected to the PV panel 10, as shown in FIG. 1, the PV panel 10 to which the subunit | mobile_unit 20 is not connected also exists.

PVパネル10は、複数の太陽電池クラスタ(PVクラスタ)10Gを含む。各PVクラスタ10Gは、複数のPVセル10Cを含む。PVクラスタ10Gに含まれる複数のPVセル10Cは、直列に接続される。PVセル10Cは、太陽光による光エネルギーを電力に変換する発電素子である。また、PVクラスタ10G(10G1〜10G3)の各々に、バイパスダイオードBD(BD1〜BD3)が並列に接続される。   The PV panel 10 includes a plurality of solar cell clusters (PV clusters) 10G. Each PV cluster 10G includes a plurality of PV cells 10C. The plurality of PV cells 10C included in the PV cluster 10G are connected in series. The PV cell 10C is a power generation element that converts light energy from sunlight into electric power. Further, bypass diodes BD (BD1 to BD3) are connected in parallel to each of the PV clusters 10G (10G1 to 10G3).

図2では、PVクラスタ10G及びバイパスダイオードBDが3個設けられているが、数はこれに限られない。また、PVクラスタ10Gでは、12個のPVセル10Cが直列に接続されているが、数はこれに限られない。一般的に、PVパネル10は複数のPVクラスタ10G及び複数のPVセル10Cを含むが、少なくとも1つのPVセル10Cを含んでいればよい。   In FIG. 2, three PV clusters 10G and three bypass diodes BD are provided, but the number is not limited to this. Moreover, in the PV cluster 10G, 12 PV cells 10C are connected in series, but the number is not limited to this. In general, the PV panel 10 includes a plurality of PV clusters 10G and a plurality of PV cells 10C. However, the PV panel 10 only needs to include at least one PV cell 10C.

PVセル10C又はセル間の接続線に不具合(異常)が発生していない場合、各PVクラスタ10Gは発電するため電圧が生じる。これにより、バイパスダイオードBDには逆電圧が印加されるので、バイパスダイオードBDは電流を通過させない。   When a failure (abnormality) does not occur in the PV cell 10C or the connection line between the cells, each PV cluster 10G generates a voltage to generate power. Thereby, since a reverse voltage is applied to the bypass diode BD, the bypass diode BD does not pass current.

一方、PVクラスタ10G1において不具合(例えばPVセル10Cの故障、セル間の断線、図2の矢印e参照)が発生したとする。この場合、不具合のあるPVセル10C又はセル間の接続線は、発電せずに単なる抵抗体となるため、他のPVクラスタ10G2,10G3が発生したエネルギーを消費し、PVパネル10の発電電力を低下させる。また、不具合のあるPVセル10C又はセル間の接続線に電流の供給が継続されると、このPVセル10C又はセル間の接続線が例えば熱破損することがある。PVクラスタ10G1に並列に接続されたバイパスダイオードBD1により、不具合が発生した箇所を含むPVクラスタ10Gに流れる電流を、バイパスして通過させる。   On the other hand, it is assumed that a malfunction occurs in the PV cluster 10G1 (for example, failure of the PV cell 10C, disconnection between cells, see the arrow e in FIG. 2). In this case, the defective PV cell 10C or the connection line between the cells becomes a mere resistor without generating power, so that the energy generated by the other PV clusters 10G2 and 10G3 is consumed and the generated power of the PV panel 10 is consumed. Reduce. Moreover, if supply of an electric current is continued to the defective PV cell 10C or the connection line between cells, this PV cell 10C or the connection line between cells may be damaged by heat, for example. By the bypass diode BD1 connected in parallel to the PV cluster 10G1, the current flowing through the PV cluster 10G including the location where the failure has occurred is bypassed and passed.

バイパスダイオードBD又はPVクラスタ10Gから出力される電流は、子機20に入力されてもよい。   The current output from the bypass diode BD or the PV cluster 10G may be input to the slave unit 20.

また、PVクラスタ10Gを形成する複数のPVセル10Cが直列に接続されるので、電流は各PVセル10Cにおいて共通となる。発電能力が低いPVセル10CがPVクラスタ10G1に存在する場合、MPPT制御におけるPVストリング10STの動作点電流値(ストリング電流)が、PVクラスタ10G1の短絡電流値(例えば、図5(B)参照)よりも小さい場合、PVクラスタ10G1は通常動作する。この場合、発電能力が低いPVセル10Cは、直列抵抗増加により発熱し、電力の一部を消費する。   In addition, since the plurality of PV cells 10C forming the PV cluster 10G are connected in series, the current is common to each PV cell 10C. When the PV cell 10C having a low power generation capacity exists in the PV cluster 10G1, the operating point current value (string current) of the PV string 10ST in the MPPT control is the short-circuit current value of the PV cluster 10G1 (see, for example, FIG. 5B). The PV cluster 10G1 operates normally. In this case, the PV cell 10C having a low power generation capacity generates heat due to an increase in series resistance and consumes a part of the power.

一方、ストリング電流がPVクラスタ10G1の短絡電流値よりも大きい場合、PVクラスタ10G1に対して、MPPT制御により逆電圧(マイナス電圧)が与えられる。そのため、バイパスダイオードBD1が動作(ON)して電流を迂回させる。   On the other hand, when the string current is larger than the short-circuit current value of the PV cluster 10G1, a reverse voltage (minus voltage) is applied to the PV cluster 10G1 by MPPT control. Therefore, the bypass diode BD1 operates (ON) to bypass the current.

バイパスダイオードBDが動作すると、動作するバイパスダイオードBDに対応するPVクラスタ10Gに電圧が印加されないので、PVパネル10の電圧が低くなる。バイパスダイオードBDが1個も動作しない場合のPVパネル10の電圧を、αとする。例えば、図2に示すように、PVパネル10が3個のバイパスダイオードBDを備える場合、バイパスダイオードBDが1個動作すると、PVパネル10の電圧が(2/3)αとなり、バイパスダイオードBDが2個動作すると、PVパネル10の電圧が(1/3)αとなる。   When the bypass diode BD is operated, no voltage is applied to the PV cluster 10G corresponding to the operated bypass diode BD, so that the voltage of the PV panel 10 is lowered. Let α be the voltage of the PV panel 10 when no bypass diode BD operates. For example, as shown in FIG. 2, when the PV panel 10 includes three bypass diodes BD, when one bypass diode BD operates, the voltage of the PV panel 10 becomes (2/3) α, and the bypass diode BD When two units are operated, the voltage of the PV panel 10 becomes (1/3) α.

つまり、β個のバイパスダイオードBDを備えるPVパネル10において、バイパスダイオードBDがγ個(β≧γ)動作する場合、PVパネル10の電圧は、((β−γ)/β)・αとなる。   That is, in the PV panel 10 including β bypass diodes BD, when γ (β ≧ γ) bypass diodes BD are operated, the voltage of the PV panel 10 is ((β−γ) / β) · α. .

図3は子機20の構成例を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the slave unit 20.

子機20は、DC/DCコンバータ21、電圧レギュレータ22、CPU(Central Processing Unit)26、通信部27、入力端子28、及び出力端子29(29a,29b)を備える。   The subunit | mobile_unit 20 is provided with the DC / DC converter 21, the voltage regulator 22, CPU (Central Processing Unit) 26, the communication part 27, the input terminal 28, and the output terminal 29 (29a, 29b).

DC/DCコンバータ21は、入力端子28から入力された可変直流電圧を所定の直流電圧(例えば、4(V))に変換する。入力端子28から入力された直流電圧は、PVパネル10から供給された電圧である。   The DC / DC converter 21 converts the variable DC voltage input from the input terminal 28 into a predetermined DC voltage (for example, 4 (V)). The DC voltage input from the input terminal 28 is a voltage supplied from the PV panel 10.

電圧レギュレータ22は、DC/DCコンバータ21からの電圧を所定の電圧(例えば3(V))に調整する。電圧レギュレータ22により、CPU26へ電圧を安定供給でき、CPU26が安定駆動できる。   The voltage regulator 22 adjusts the voltage from the DC / DC converter 21 to a predetermined voltage (for example, 3 (V)). The voltage regulator 22 can stably supply a voltage to the CPU 26, and the CPU 26 can be driven stably.

DC/DCコンバータ21及び電圧レギュレータ22は、子機20内の各部に電圧を供給する電源部としての機能を有する。   The DC / DC converter 21 and the voltage regulator 22 have a function as a power supply unit that supplies a voltage to each unit in the slave unit 20.

CPU26は、ROM(Read Only Memory)(不図示)又はRAM(Random Access Memory)(不図示)に格納されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。例えば、CPU26は、各種処理、制御を実行する。つまり、CPU26は、制御部としての機能を有する。   The CPU 26 implements various functions by executing a program stored in a ROM (Read Only Memory) (not shown) or a RAM (Random Access Memory) (not shown). For example, the CPU 26 executes various processes and controls. That is, the CPU 26 has a function as a control unit.

CPU26は、例えば、出力端子29a及び出力端子29bとの間に配置された抵抗r1,r2により分圧された電圧を検出する。つまり、CPU26は、電圧検出部としての機能を有する。CPU26は、上記検出された電圧から、子機20に接続されたPVパネル10の出力電圧を検出する。   For example, the CPU 26 detects a voltage divided by resistors r1 and r2 arranged between the output terminal 29a and the output terminal 29b. That is, the CPU 26 has a function as a voltage detection unit. The CPU 26 detects the output voltage of the PV panel 10 connected to the child device 20 from the detected voltage.

通信部27は、例えば、他の子機20、中継機30、親機40、データロガー80、モニタサーバ90、又はモニタ端末70との間において、無線回線を介して、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部27による通信方式は、例えば、DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunication)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)、赤外線、Zigbee(登録商標)、無線LAN(Local Area Network)、を含む。   The communication unit 27 is, for example, various data, various information, and other data via a wireless line with another child device 20, the relay device 30, the parent device 40, the data logger 80, the monitor server 90, or the monitor terminal 70. Communicate various signals. The communication method by the communication unit 27 includes, for example, DECT (Digital Enhanced Cordless Communication), Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), infrared, Zigbee (registered trademark), and wireless LAN (Local Area).

通信部27は、例えば、他の子機20、中継機30、親機40、データロガー80、モニタサーバ90、又はモニタ端末70との間において、有線回線を介して通信してもよい。有線回線を介した通信は、例えば電力線通信(PLC:Power Line Communication)を含む。   For example, the communication unit 27 may communicate with another child device 20, the relay device 30, the parent device 40, the data logger 80, the monitor server 90, or the monitor terminal 70 via a wired line. The communication via a wired line includes, for example, power line communication (PLC: Power Line Communication).

通信部27は、例えば、CPU26により検出された電圧を含む検出情報を、親機40に送信する。検出情報は、発電に係る他の所定物理量を含んでもよい。   For example, the communication unit 27 transmits detection information including the voltage detected by the CPU 26 to the parent device 40. The detection information may include other predetermined physical quantities related to power generation.

入力端子28は、PVストリング10STにおける任意のPVパネル10に接続される。出力端子29は、隣り合うPVパネル10又は接続箱50に接続される電力線PLに接続される。   The input terminal 28 is connected to an arbitrary PV panel 10 in the PV string 10ST. The output terminal 29 is connected to the power line PL connected to the adjacent PV panel 10 or the connection box 50.

次に、親機40、データロガー80、モニタサーバ90、及びモニタ端末70の構成例について説明する。   Next, configuration examples of the parent device 40, the data logger 80, the monitor server 90, and the monitor terminal 70 will be described.

親機40は、特に図示していないが、例えば、通信部、制御部、及び記憶部を備える。親機40の通信部は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機20、データロガー80、モニタサーバ90、又はモニタ端末70との間において通信する。この通信部は、例えば、子機20又は中継機30から子機20の検出情報を受信し、データロガー80へこの検出情報を送信する。親機40の制御部は、例えば、CPU、ROMを有する。ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することで、親機40の制御部の各種処理を行う。親機40の記憶部は、各種データ、各種情報を保持する。   Although not shown in particular, the parent device 40 includes, for example, a communication unit, a control unit, and a storage unit. The communication unit of the parent device 40 communicates with the child device 20, the data logger 80, the monitor server 90, or the monitor terminal 70 via, for example, a wired line or a wireless line. For example, the communication unit receives detection information of the slave unit 20 from the slave unit 20 or the relay unit 30 and transmits the detection information to the data logger 80. The control unit of the parent device 40 has, for example, a CPU and a ROM. When the CPU executes the program stored in the ROM, various processes of the control unit of the parent device 40 are performed. The storage unit of the parent device 40 holds various data and various information.

図4(A)は、データロガー80の構成例を示すブロック図である。データロガー80は、例えば、通信部81、制御部82、及び記憶部83を備える。   FIG. 4A is a block diagram illustrating a configuration example of the data logger 80. The data logger 80 includes, for example, a communication unit 81, a control unit 82, and a storage unit 83.

通信部81は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機20、親機40、モニタサーバ90、又はモニタ端末70との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部81は、例えば、親機40から子機20の検出情報を受信する。通信部81は、例えば、子機20の検出情報又は異常検出処理の処理結果を、モニタサーバ90又はモニタ端末70へ送信する。従って、通信部81は、ストリング(例えばPVストリング10ST)の一部にかかる電圧の情報を取得する取得部としての機能を有する。   The communication unit 81 communicates various types of data, various types of information, and various types of signals with the slave unit 20, the master unit 40, the monitor server 90, or the monitor terminal 70 via, for example, a wired line or a wireless line. For example, the communication unit 81 receives detection information of the child device 20 from the parent device 40. For example, the communication unit 81 transmits the detection information of the slave unit 20 or the processing result of the abnormality detection process to the monitor server 90 or the monitor terminal 70. Therefore, the communication unit 81 has a function as an acquisition unit that acquires information on the voltage applied to a part of the string (for example, the PV string 10ST).

通信部81は、例えば、異常検出処理に用いられる閾値を導出するための情報を、モニタ端末70から受信する。通信部81は、例えば、上記閾値に関する情報をモニタ端末70へ送信する。   For example, the communication unit 81 receives information for deriving a threshold value used for the abnormality detection process from the monitor terminal 70. For example, the communication unit 81 transmits information on the threshold value to the monitor terminal 70.

制御部82は、例えば、CPU、ROM、RAMを有する。ROM又はRAMに格納されたプログラムをCPUが実行することで、データロガー80の制御部の各種処理を行う。   The control unit 82 includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM. When the CPU executes a program stored in the ROM or RAM, various processes of the control unit of the data logger 80 are performed.

制御部82は、例えば、通信部81により受信された子機20の検出情報を参照し、PVストリング10STの異常を検出する異常検出部85を備える。異常検出部85は、例えば、PVストリング10STの一部にかかる電圧が所定閾値以上である場合、PVストリング10STの異常を検出する。   The control unit 82 includes, for example, an abnormality detection unit 85 that detects the abnormality of the PV string 10ST with reference to the detection information of the child device 20 received by the communication unit 81. For example, when the voltage applied to a part of the PV string 10ST is equal to or higher than a predetermined threshold, the abnormality detection unit 85 detects an abnormality of the PV string 10ST.

制御部82は、例えば、異常検出処理において用いられる閾値(例えば、下限値Th2、上限値Th1)を導出(例えば算出)する閾値導出部86を備える。閾値導出部86は、例えば、子機20が接続されたPVパネル10における異常を検出するための下限値を導出する。閾値導出部86は、例えば、子機20が接続されたPVパネル10以外のPVパネル10における異常を検出するための上限値を導出する。   The control unit 82 includes, for example, a threshold value deriving unit 86 for deriving (for example, calculating) threshold values (for example, a lower limit value Th2 and an upper limit value Th1) used in the abnormality detection process. The threshold deriving unit 86 derives a lower limit value for detecting an abnormality in the PV panel 10 to which the child device 20 is connected, for example. For example, the threshold deriving unit 86 derives an upper limit value for detecting an abnormality in the PV panel 10 other than the PV panel 10 to which the child device 20 is connected.

記憶部83は、通信部により受信され、又は制御部82により生成された各種データ、各種情報を保持する。記憶部83は、例えば、各子機20の検出情報、各PVストリング10STに対する異常判定処理の判定結果の情報、を記憶する。   The storage unit 83 holds various data and various information received by the communication unit or generated by the control unit 82. The memory | storage part 83 memorize | stores the detection information of each subunit | mobile_unit 20, and the information of the determination result of the abnormality determination process with respect to each PV string 10ST, for example.

モニタサーバ90は、特に図示していないが、例えば、通信部、制御部、及び記憶部を備える。モニタサーバ90は、例えば、子機20の検出情報(つまりPVパネルの発電に係る所定物理量の情報)、異常判定処理の処理結果(異常の有無)を監視する。   Although not particularly illustrated, the monitor server 90 includes, for example, a communication unit, a control unit, and a storage unit. The monitor server 90 monitors, for example, detection information of the slave unit 20 (that is, information on a predetermined physical quantity related to power generation of the PV panel) and a processing result (abnormality presence / absence) of the abnormality determination process.

モニタサーバ90の通信部は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機20、親機40、データロガー80、又はモニタ端末70との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。モニタサーバ90の制御部は、例えば、CPU、ROMを有する。ROMに格納されたプログラムをCPUが実行することで、モニタサーバ90の制御部の各種処理を行う。モニタサーバ90の記憶部は、通信部により受信された各種データ、各種情報(例えば各子機20の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報)を保持する。   The communication unit of the monitor server 90 communicates various data, various information, and various signals with the slave unit 20, the master unit 40, the data logger 80, or the monitor terminal 70 via, for example, a wired line or a wireless line. To do. The control unit of the monitor server 90 includes, for example, a CPU and a ROM. Various processes of the control unit of the monitor server 90 are performed by the CPU executing the program stored in the ROM. The storage unit of the monitor server 90 holds various types of data and various types of information received by the communication unit (for example, detection information of each slave unit 20 and information on processing results of abnormality determination processing).

図4(B)は、モニタ端末70の構成例を示すブロック図である。モニタ端末70は、例えば、通信部71、制御部72、記憶部73、操作部74、及び表示部75を備える。   FIG. 4B is a block diagram illustrating a configuration example of the monitor terminal 70. The monitor terminal 70 includes, for example, a communication unit 71, a control unit 72, a storage unit 73, an operation unit 74, and a display unit 75.

通信部71は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機20、親機40、データロガー80、又はモニタサーバ90との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部71は、例えば、データロガー80から、各子機20の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報を受信する。通信部71は、例えば、操作部74により入力が受け付けられた閾値を導出するための情報を、データロガー80へ送信する。   The communication unit 71 communicates various types of data, various types of information, and various types of signals with the slave unit 20, the master unit 40, the data logger 80, or the monitor server 90 via, for example, a wired line or a wireless line. For example, the communication unit 71 receives the detection information of each slave unit 20 and the information of the processing result of the abnormality determination process from the data logger 80. The communication unit 71 transmits, for example, information for deriving a threshold value accepted by the operation unit 74 to the data logger 80.

制御部72は、例えば、CPU、ROM、RAMを有する。ROM又はRAMに格納されたプログラムをCPUが実行することで、モニタ端末70の制御部の各種処理を行う。   The control unit 72 includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM. The CPU executes various programs of the control unit of the monitor terminal 70 by executing a program stored in the ROM or RAM.

記憶部73は、例えば、通信部71により受信された各種データ、各種情報を保持する。記憶部73は、例えば、各子機20の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報を記憶する。   The storage unit 73 holds various data and various information received by the communication unit 71, for example. The memory | storage part 73 memorize | stores the detection information of each subunit | mobile_unit 20, and the information of the process result of an abnormality determination process, for example.

操作部74は、例えば、メンテナンス作業員からの入力操作を受け付ける。例えば、図14に示される入力画面に表示された情報のうち、少なくとも一部の情報の入力操作を受け付ける。   For example, the operation unit 74 receives an input operation from a maintenance worker. For example, an input operation of at least a part of information displayed on the input screen shown in FIG. 14 is accepted.

表示部75は、例えば、各種データ、各種情報(例えば、子機20により検出された検出情報、異常検出処理の処理結果の情報)を表示する。表示部75は、例えば、操作部74を用いて閾値を導出するための入力画面(図14参照)を表示する。   The display unit 75 displays, for example, various types of data and various types of information (for example, detection information detected by the slave unit 20 and information on the processing result of the abnormality detection process). The display unit 75 displays an input screen (see FIG. 14) for deriving a threshold value using the operation unit 74, for example.

従って、モニタ端末70は、例えば、操作部74に対するメンテナンス作業員の入力操作に応じて、データロガー80から必要なデータを取得し、取得されたデータを、表示部75に表示する。   Therefore, for example, the monitor terminal 70 acquires necessary data from the data logger 80 in response to an input operation of a maintenance worker on the operation unit 74, and displays the acquired data on the display unit 75.

次に、PVパネル10の電流、電圧の変化例(I−V特性)について説明する。   Next, a change example (IV characteristic) of the current and voltage of the PV panel 10 will be described.

図5(A)は、PVパネル10が受ける日射量とI−V特性との関係の一例を示す模式図である。図5(A)を参照すると、日射量が多い程、同一の電圧に対する電流の値が大きくなることが理解できる。なお、I−V特性における最大の電圧(開放電圧)は、日射量にあまり依存しないことが理解できる。図5(A)では、日射量の大きさが(w/m2)単位にて示されており、数値が大きい程、日射量が多い。なお、日射量の他に、気温によってもI−V特性は変化する。   FIG. 5A is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the amount of solar radiation received by the PV panel 10 and the IV characteristics. Referring to FIG. 5A, it can be understood that the greater the amount of solar radiation, the larger the current value for the same voltage. In addition, it can be understood that the maximum voltage (open voltage) in the IV characteristic does not depend much on the amount of solar radiation. In FIG. 5A, the amount of solar radiation is shown in units of (w / m 2), and the larger the numerical value, the larger the amount of solar radiation. In addition to the amount of solar radiation, the IV characteristic changes depending on the temperature.

図5(B)は、I−V特性における開放電圧Voと短絡電流Siとの一例を示す模式図である。開放電圧Voと短絡電流Siとは、PVパネル10の特性に依存する。図5(C)は、I−V特性におけるMPPの一例を示す模式図である。MPPは、例えば、PVパネル10の特性及びPVパネル10が受ける日射量に依存する。   FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an example of the open circuit voltage Vo and the short circuit current Si in the IV characteristic. The open circuit voltage Vo and the short circuit current Si depend on the characteristics of the PV panel 10. FIG. 5C is a schematic diagram illustrating an example of MPP in the IV characteristic. The MPP depends on, for example, the characteristics of the PV panel 10 and the amount of solar radiation received by the PV panel 10.

次に、各PVストリング10STの電流及び電圧の変化例について説明する。   Next, an example of changes in current and voltage of each PV string 10ST will be described.

図6では、PVシステム100において、PVストリング10STが4個であり、PVストリング10ST毎のPVパネル10が5個であることを例示する。   FIG. 6 illustrates that the PV system 100 includes four PV strings 10ST and five PV panels 10 for each PV string 10ST.

つまり、図6では、PVストリング10STは、PVストリング10ST1〜10ST4を含む。PVストリング10ST1は、PVパネル10A1〜10A5を含む。PVストリング10ST2は、PVパネル10B1〜10B5を含む。PVストリング10ST3は、PVパネル10C1〜10C5を含む。PVストリング10ST4は、PVパネル10D1〜10D5を含む。   That is, in FIG. 6, the PV string 10ST includes PV strings 10ST1 to 10ST4. PV string 10ST1 includes PV panels 10A1 to 10A5. PV string 10ST2 includes PV panels 10B1 to 10B5. PV string 10ST3 includes PV panels 10C1 to 10C5. PV string 10ST4 includes PV panels 10D1 to 10D5.

図6は、PVパネル10D1において影又は異常が発生し、バイパスダイオードBDが動作する場合における、各PVストリング10STにおける各PVパネル10のI−V特性での動作点の一例を示す模式図である。影の発生は、PVパネル10の少なくとも一部が日影に入っていることを指す。異常の発生は、例えば、PVセル10Cの故障又はセル間の接続線の断線による故障、を含む。影は、日影の一例である。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an operating point in the IV characteristic of each PV panel 10 in each PV string 10ST when a shadow or an abnormality occurs in the PV panel 10D1 and the bypass diode BD operates. . The occurrence of a shadow indicates that at least a part of the PV panel 10 is in the shade. The occurrence of an abnormality includes, for example, a failure of the PV cell 10C or a failure due to a disconnection of a connection line between cells. The shadow is an example of a shadow.

図6では、左側の各PVパネル10の配列と、右側の各PVパネル10のI−V特性の配列と、が一致する。例えば、影又は異常を含むPVパネル10のI−V特性は、図6では、PVパネル10群の右側に示したI−V特性群のうち、点線で囲んだI−V特性である。   In FIG. 6, the arrangement of the left PV panels 10 and the arrangement of the IV characteristics of the right PV panels 10 match. For example, the IV characteristic of the PV panel 10 including a shadow or an abnormality is an IV characteristic surrounded by a dotted line in the IV characteristic group shown on the right side of the PV panel 10 group in FIG.

例えば、影又は異常を含むPVパネル10D1においてバイパスダイオードBDが動作すると、PVパネル10D1の電圧が低下する。一方、各PVストリング10ST1〜10ST4は並列に接続されるので、影又は異常を含むPVストリング10ST4の電圧は、影又は異常を含まないPVストリング10ST1〜10ST3の電圧に一致するように変化する。従って、影又は異常を含むPVストリング10ST4において、影又は異常を含まないPVパネル10D2〜10D5の電圧が高くなる。   For example, when the bypass diode BD operates in the PV panel 10D1 including a shadow or an abnormality, the voltage of the PV panel 10D1 decreases. On the other hand, since the PV strings 10ST1 to 10ST4 are connected in parallel, the voltage of the PV string 10ST4 including the shadow or abnormality changes so as to match the voltage of the PV strings 10ST1 to 10ST3 not including the shadow or abnormality. Therefore, in the PV string 10ST4 including shadows or abnormalities, the voltages of the PV panels 10D2 to 10D5 not including shadows or abnormalities are increased.

影又は異常を含まないPVパネル10D2〜10D5の電圧が高くなると、例えばMPPにおいて動作していたPVパネル10の電圧が高くなるよう制御され、動作電圧がMPPからずれる。この場合、図6に示すI−V特性を参照すると、動作電圧がMPPより高くなると、PVパネル10D2〜10D5に流れる電流は小さくなる。PVパネル10D2〜10D5に流れる電流は、PVストリング10ST4のストリング電流と一致する。   When the voltage of the PV panels 10D2 to 10D5 that do not include shadows or abnormalities increases, for example, the voltage of the PV panel 10 that has been operating in the MPP is controlled to increase, and the operating voltage deviates from the MPP. In this case, referring to the IV characteristics shown in FIG. 6, when the operating voltage becomes higher than MPP, the current flowing through the PV panels 10D2 to 10D5 becomes small. The current flowing through the PV panels 10D2 to 10D5 matches the string current of the PV string 10ST4.

このように、影又は異常を含むPVストリング10ST4において、影又は異常を含むPVパネル10D1の電圧が減少し、影又は異常を含まないPVパネル10D2〜10D5の電圧が上昇する。   As described above, in the PV string 10ST4 including a shadow or abnormality, the voltage of the PV panel 10D1 including the shadow or abnormality decreases, and the voltages of the PV panels 10D2 to 10D5 not including the shadow or abnormality increase.

図7は、各PVストリング10ST1〜10ST4における電圧(ストリング電圧)の一例を示す模式図である。図7は、5:00〜19:00におけるストリング電圧の変化例を示す。図7では、図6の場合と同様に、PVシステム100において、PVストリング10STが4個であり、PVストリング10ST毎のPVパネル10が5個であることを例示する。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a voltage (string voltage) in each of the PV strings 10ST1 to 10ST4. FIG. 7 shows a change example of the string voltage from 5:00 to 19:00. 7 exemplifies that, in the PV system 100, there are four PV strings 10ST and five PV panels 10 for each PV string 10ST, as in FIG.

図7では、PCS60がMPPT制御を実行することを想定する。従って、PVパネル10が影又は異常を含まない場合、各PVストリング10ST1〜10ST4の電圧は略一致する。図7において、各PVストリング10ST1〜10ST4の電圧が多少ずれているのは、測定タイミングの誤差に起因する。   In FIG. 7, it is assumed that the PCS 60 performs MPPT control. Therefore, when the PV panel 10 does not include shadows or abnormalities, the voltages of the PV strings 10ST1 to 10ST4 substantially match. In FIG. 7, the voltages of the PV strings 10ST1 to 10ST4 are slightly shifted due to measurement timing errors.

7:00〜9:00の時間帯T1において、各PVストリング10ST1〜10ST4の電圧が変動し、MPPT電圧よりも低い電圧となる時間が多くなっている。時間帯T1では、PVストリング10ST1〜10ST4の少なくとも1つが影又は異常を含むと推定される。   In the time zone T1 of 7:00 to 9:00, the voltage of each PV string 10ST1 to 10ST4 fluctuates, and the time during which the voltage is lower than the MPPT voltage is increased. In the time zone T1, it is estimated that at least one of the PV strings 10ST1 to 10ST4 includes a shadow or an abnormality.

PVパネル10のMPPT電圧は、PVパネル10がMPPにおいて動作した場合のPVパネル10の電圧である。PVストリング10STにおけるMPPT電圧は、PVストリング10STに含まれる各PVパネル10がいずれもMPPにおいて動作した場合の各PVパネル10の電圧の合計値である。   The MPPT voltage of the PV panel 10 is the voltage of the PV panel 10 when the PV panel 10 operates in the MPP. The MPPT voltage in the PV string 10ST is a total value of the voltages of the PV panels 10 when all the PV panels 10 included in the PV string 10ST are operated in the MPP.

12:00〜14:00の時間帯T2において、各PVストリング10ST1〜10ST4の電圧が変動し、MPPT電圧よりも低い電圧となっている。時間帯T2では、PVストリング10ST1〜10ST4の少なくとも1つが影又は異常を含むと推定される。また、時間帯T1と比較すると、時間帯T2の方が各ストリング電圧が低い傾向にある。従って、影又は異常を含むPVストリング10STの数が、時間帯T1よりも時間帯T2の方が多いと推定できる。   In the time zone T2 from 12:00 to 14:00, the voltages of the PV strings 10ST1 to 10ST4 fluctuate and are lower than the MPPT voltage. In the time zone T2, it is estimated that at least one of the PV strings 10ST1 to 10ST4 includes a shadow or an abnormality. In addition, each string voltage tends to be lower in the time zone T2 than in the time zone T1. Therefore, it can be estimated that the number of PV strings 10ST including shadows or abnormalities is larger in the time zone T2 than in the time zone T1.

16:00〜18:30の時間帯T3においても、各PVストリング10ST1〜10ST4の電圧が変動している。時間帯T3においても、影又は異常を含むPVストリング10STが存在する可能性があると推定される。   Also in the time zone T3 from 16:00:00 to 18:30, the voltage of each PV string 10ST1-10ST4 fluctuates. It is estimated that there is a possibility that a PV string 10ST including a shadow or an abnormality may also exist in the time zone T3.

図8は、所定のPVストリング10ST(例えばPVストリング10ST4)における各PVパネル10の電圧(パネル電圧)の一例を示す模式図である。つまり、図7は、ストリング電圧を示し、図8は、図7のストリング電圧に対応するパネル電圧を示す。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of the voltage (panel voltage) of each PV panel 10 in a predetermined PV string 10ST (for example, PV string 10ST4). That is, FIG. 7 shows the string voltage, and FIG. 8 shows the panel voltage corresponding to the string voltage of FIG.

図8は、5:00〜19:00における電圧の変化例を示す。図8では、図6の場合と同様に、PVシステム100において、PVストリング10STが4個であり、PVストリング10ST毎のPVパネル10が5個であることを例示する。   FIG. 8 shows an example of voltage change from 5:00 to 19:00. FIG. 8 illustrates that, in the PV system 100, there are four PV strings 10ST and five PV panels 10 for each PV string 10ST, as in FIG.

時間帯T1では、PVパネル10D1の電圧がMPPT電圧から大きく低下しており、PVパネル10D2〜10D5の電圧がMPPT電圧よりも概ね大きくなっている。   In the time zone T1, the voltage of the PV panel 10D1 is greatly reduced from the MPPT voltage, and the voltages of the PV panels 10D2 to 10D5 are substantially larger than the MPPT voltage.

従って、例えば、PVパネル10D1が影又は異常を含み、バイパスダイオードBDが動作したため、PVパネル10D1の電圧が低下したと推定される。また、PVパネル10D1の電圧低下に伴い、PVストリング10ST4における他のPVパネル10D2〜10D5の電圧は、PVパネル10D1の電圧低下を補うために上昇したと推定される。   Therefore, for example, it is presumed that the voltage of the PV panel 10D1 has decreased because the PV panel 10D1 includes shadows or abnormalities and the bypass diode BD is activated. Further, it is estimated that the voltage of the other PV panels 10D2 to 10D5 in the PV string 10ST4 has increased to compensate for the voltage decrease of the PV panel 10D1 along with the voltage decrease of the PV panel 10D1.

つまり、影又は異常を含むPVパネル10の電圧は減少し、影又は異常を含まないPVパネル10の電圧は増大する。各PVパネル10D1〜10D5の電圧を合計した電圧は、PVストリング10ST4の電圧(ストリング電圧)となる。PVストリング10ST4の電圧は、PCS60によるMPPT制御により、PVアレイ10ARにおける他のPVストリング10ST1〜10ST3の電圧と略一致する。   That is, the voltage of the PV panel 10 including a shadow or abnormality decreases, and the voltage of the PV panel 10 that does not include a shadow or abnormality increases. The voltage obtained by adding the voltages of the PV panels 10D1 to 10D5 becomes the voltage (string voltage) of the PV string 10ST4. The voltage of the PV string 10ST4 substantially matches the voltage of the other PV strings 10ST1 to 10ST3 in the PV array 10AR by MPPT control by the PCS 60.

時間帯T2では、PVストリング10ST4における全てのPVパネル10D1〜10D5の電圧がMPPT電圧よりも低い。この場合、PVストリング10ST4が影に入り、更に他のPVストリング10ST1〜3も影に入っていると推定される。つまり、PVアレイ10ARの全体が影に入っていると推定される。この場合、PCS60が、MPPT制御により各ストリング電圧を一致するよう制御しても、全てのPVストリングの電圧が低下しているので、PVパネル10D1〜10D5の電圧のいずれも増大していないと推定される。   In the time zone T2, the voltages of all the PV panels 10D1 to 10D5 in the PV string 10ST4 are lower than the MPPT voltage. In this case, it is estimated that the PV string 10ST4 is in the shadow and the other PV strings 10ST1 to 3 are also in the shadow. That is, it is estimated that the entire PV array 10AR is in shadow. In this case, even if the PCS 60 controls the string voltages to coincide with each other by the MPPT control, since the voltages of all the PV strings are lowered, it is estimated that none of the voltages of the PV panels 10D1 to 10D5 has increased. Is done.

時間帯T3では、PVパネル10D3の電圧がMPPT電圧から大きく低下している。PVパネル10D4,10D5の電圧は、MPPT電圧よりも低い傾向にある。一方、PCS60によるMPPT制御により、電圧が低下していないPVパネル10の電圧は、MPPT電圧よりも高い傾向にある。この場合、電圧が低下したPVパネル10は、影又は異常を含むと推定され、電圧が低下していないPVパネル10は、影又は異常を含まないと推定されてもよい。また、所定のPVパネル10が電圧低下し、同一のPVストリング10STにおいて他のPVパネル10の電圧が増大した場合、他のPVストリング10ST1〜10ST3は、影又は異常を含んでいないと推定されてもよい。   In the time zone T3, the voltage of the PV panel 10D3 is greatly reduced from the MPPT voltage. The voltages of the PV panels 10D4 and 10D5 tend to be lower than the MPPT voltage. On the other hand, the voltage of the PV panel 10 whose voltage is not lowered by the MPPT control by the PCS 60 tends to be higher than the MPPT voltage. In this case, the PV panel 10 whose voltage has decreased may be estimated to include a shadow or abnormality, and the PV panel 10 whose voltage has not decreased may be estimated not to include a shadow or abnormality. Further, when the voltage of a predetermined PV panel 10 decreases and the voltage of another PV panel 10 increases in the same PV string 10ST, it is estimated that the other PV strings 10ST1 to 10ST3 do not include a shadow or an abnormality. Also good.

なお、子機20により検出される電圧は、子機20が設置されるPVパネル10に依存した電圧を示す。例えば、影又は異常を含むPVパネル10に子機20が設置された場合、検出されるPVパネル10の電圧は減少する。例えば、影又は異常を含まないPVパネル10に子機20が設置された場合、検出されるPVパネル10の電圧は、MPPT電圧の近傍又はMPPT電圧以上となる。   In addition, the voltage detected by the subunit | mobile_unit 20 shows the voltage depending on the PV panel 10 in which the subunit | mobile_unit 20 is installed. For example, when the subunit | mobile_unit 20 is installed in the PV panel 10 containing a shadow or abnormality, the voltage of the detected PV panel 10 reduces. For example, when the handset 20 is installed in the PV panel 10 that does not include a shadow or abnormality, the detected voltage of the PV panel 10 is in the vicinity of the MPPT voltage or higher than the MPPT voltage.

なお、PVパネル10が影を含む場合、時間帯による変動はないと推定される。従って、図8において電圧特性が時間変動する場合には、PVパネル10が影を含むと推定され、電圧特性が時間変動しない場合、PVパネル10が異常を含むと推定されてもよい。   In addition, when the PV panel 10 includes a shadow, it is estimated that there is no variation due to the time zone. Therefore, when the voltage characteristic varies with time in FIG. 8, it may be estimated that the PV panel 10 includes a shadow, and when the voltage characteristic does not vary with time, the PV panel 10 may be estimated to include an abnormality.

次に、データロガー80の異常検出処理時の動作例について説明する。
図9は、データロガー80の異常検出処理時の第1動作例を示すフローチャートである。
Next, an operation example during the abnormality detection process of the data logger 80 will be described.
FIG. 9 is a flowchart showing a first operation example during the abnormality detection process of the data logger 80.

まず、通信部81が、子機20又は親機40から、PVパネル10の電圧の情報を受信し、取得する(S101)。   First, the communication unit 81 receives and acquires information on the voltage of the PV panel 10 from the child device 20 or the parent device 40 (S101).

続いて、異常検出部85が、取得された電圧が下限値Th2以下であるか否かを判定する(S102)。下限値Th2の詳細については後述する。下限値Th2は、第2の閾値の一例であり、固定値でも可変値でもよい。   Subsequently, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is equal to or lower than the lower limit value Th2 (S102). Details of the lower limit Th2 will be described later. The lower limit value Th2 is an example of a second threshold value, and may be a fixed value or a variable value.

取得された電圧が下限値Th2以下である場合、異常検出部85が、図9の処理(異常検出処理)を開始してから、所定時間経過したか否かを判定する(S103)。所定時間は、例えば2時間〜3時間である。所定時間が経過していない場合、S101に進む。   When the acquired voltage is equal to or lower than the lower limit value Th2, the abnormality detection unit 85 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the process (abnormality detection process) in FIG. 9 (S103). The predetermined time is, for example, 2 hours to 3 hours. If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to S101.

所定時間が経過した場合、異常検出部85が、電圧の情報が取得されたPVパネル10が異常を含む、つまりこのPVパネル10が異常を含むと判定する。例えば通信部81は、電圧の情報が取得されたPVパネル10が異常を含む旨を通知(異常通知)する(S104)。異常通知は、例えば、子機20、親機40、モニタサーバ90、又はモニタ端末70に対して通信により行われてもよい。異常通知は、例えば、データロガー80又は上記の通信先の装置において、音声出力、表示、又は振動により行われてもよい。   When the predetermined time has elapsed, the abnormality detection unit 85 determines that the PV panel 10 from which the voltage information has been acquired includes an abnormality, that is, the PV panel 10 includes an abnormality. For example, the communication unit 81 notifies (abnormality notification) that the PV panel 10 from which the voltage information has been acquired includes an abnormality (S104). The abnormality notification may be performed by communication with the child device 20, the parent device 40, the monitor server 90, or the monitor terminal 70, for example. The abnormality notification may be performed, for example, by voice output, display, or vibration in the data logger 80 or the communication destination device.

S102において、取得された電圧が下限値Th2以下でない場合、異常検出部85が、取得された電圧が上限値Th1以上であるか否かを判定する(S105)。上限値Th1の詳細については後述する。上限値Th1は、下限値Th2よりも大きい。上限値Th1は、第1の閾値の一例であり、固定値でも可変値でもよい。   In S102, when the acquired voltage is not less than or equal to the lower limit value Th2, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is greater than or equal to the upper limit value Th1 (S105). Details of the upper limit Th1 will be described later. The upper limit value Th1 is larger than the lower limit value Th2. The upper limit value Th1 is an example of a first threshold value, and may be a fixed value or a variable value.

取得された電圧が上限値Th1以上である場合、異常検出部85が、図9の処理(異常検出処理)を開始してから、所定時間経過したか否かを判定する(S106)。所定時間は、例えば2時間〜3時間である。所定時間が経過していない場合、S101に進む。   When the acquired voltage is equal to or higher than the upper limit value Th1, the abnormality detection unit 85 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the process (abnormality detection process) in FIG. 9 (S106). The predetermined time is, for example, 2 hours to 3 hours. If the predetermined time has not elapsed, the process proceeds to S101.

所定時間が経過した場合、異常検出部85が、電圧の情報を取得されたPVパネル10を含むPVストリング10STにおいて、電圧の情報が取得されたPVパネル10以外のPVパネル10が異常を含むと判定する。例えば通信部81は、電圧の情報が取得されたPVパネル10以外のPVパネル10が異常を含む旨を通知する(S107)。異常通知は、例えば、子機20、親機40、モニタサーバ90、又はモニタ端末70に対して通信により行われてもよい。異常通知は、例えば、データロガー80又は上記の通信先の装置において、音声出力、表示、又は振動により行われてもよい。   When the predetermined time has elapsed, in the PV string 10ST including the PV panel 10 from which the voltage information has been acquired, when the PV panel 10 other than the PV panel 10 from which the voltage information has been acquired includes an abnormality. judge. For example, the communication unit 81 notifies that the PV panels 10 other than the PV panel 10 from which the voltage information has been acquired includes an abnormality (S107). The abnormality notification may be performed by communication with the child device 20, the parent device 40, the monitor server 90, or the monitor terminal 70, for example. The abnormality notification may be performed, for example, by voice output, display, or vibration in the data logger 80 or the communication destination device.

図9に示した異常検出処理によれば、取得された電圧が上限値Th1以上又は下限値Th2以下であるか否かを判定することで、PVパネル10の影又は異常の有無を判定できる。また、上限値又は下限値を用いて、PVストリング10STの一部の電圧に基づいて影又は異常の有無を判定することで、PVストリング10STにおけるおよその影又は異常の発生位置を特定できる。   According to the abnormality detection process shown in FIG. 9, it is possible to determine whether the PV panel 10 has a shadow or abnormality by determining whether or not the acquired voltage is not less than the upper limit value Th1 or not more than the lower limit value Th2. Further, by using the upper limit value or the lower limit value to determine the presence or absence of a shadow or an abnormality based on a part of the voltage of the PV string 10ST, it is possible to specify the approximate occurrence position of the shadow or abnormality in the PV string 10ST.

なお、子機20は、例えば1つのPVストリングに対して1台設置される。取得された電圧が下限値以下となる場合には、電圧が下限値以下であるPVパネル10自身が影又は異常を含むと推定される。一方、取得された電圧が上限値以上となる場合、電圧が取得されたPVパネル10以外のPVパネル10が複数存在する場合、この複数のPVパネル10のうちの少なくとも1つのPVパネル10が影又は異常を含むと推定される。   For example, one slave unit 20 is installed for one PV string. When the acquired voltage is equal to or lower than the lower limit value, it is estimated that the PV panel 10 itself whose voltage is equal to or lower than the lower limit value includes a shadow or an abnormality. On the other hand, when the acquired voltage is equal to or higher than the upper limit value, when there are a plurality of PV panels 10 other than the PV panel 10 from which the voltage is acquired, at least one PV panel 10 of the plurality of PV panels 10 is shaded. Or it is presumed to include abnormalities.

図9では、S102,S105では、取得された電圧を閾値(例えば下限値Th2、上限値Th1)と比較することを例示した。この代わりに、所定の時間帯において複数回、PVパネル10の電圧の情報を取得し、取得された電圧の統計値(例えば平均値)と閾値とが比較されてもよい。   In FIG. 9, in S102 and S105, the acquired voltage is compared with a threshold value (for example, a lower limit value Th2 and an upper limit value Th1). Instead, information on the voltage of the PV panel 10 may be acquired a plurality of times in a predetermined time period, and a statistical value (for example, an average value) of the acquired voltage may be compared with a threshold value.

なお、異常検出部85は、所定時間の経過を待たずに、取得された電圧が上限値Th1以上である場合に、PVストリング10STの異常を検出してもよい。   Note that the abnormality detection unit 85 may detect an abnormality of the PV string 10ST when the acquired voltage is equal to or higher than the upper limit value Th1 without waiting for the elapse of a predetermined time.

なお、S103において所定時間経過せずにNoとなった場合、S101に進む前に、異常検出部85が、電圧の情報が取得されたPVパネル10が影の部分を含むと判定してもよい。同様に、S106において所定時間経過せずにNoとなった場合、S101に進む前に、異常検出部85が、電圧の情報が取得されたPVパネル10以外のPVパネル10が影の部分を含むと判定してもよい。   In addition, when it becomes No, without progressing predetermined time in S103, the abnormality detection part 85 may determine with the PV panel 10 from which the voltage information was acquired including the shadow part before progressing to S101. . Similarly, in S106, when the predetermined time has not elapsed and the answer is No, before proceeding to S101, the abnormality detection unit 85 includes a PV panel 10 other than the PV panel 10 from which the voltage information is acquired includes a shadow portion. May be determined.

図10(A)は、1つのPVパネル10に対する1つの子機20の接続例を示す模式図である。符号15は、ジャンクションボックスを示す。図10(B)は、1つのPVパネル10に対して1つの子機20が接続される場合のMPPの変化例を示す模式図である。図10(A),(B)では、PVパネル10が3個のバイパスダイオードBDを備えることを想定する。   FIG. 10A is a schematic diagram illustrating an example of connection of one slave unit 20 to one PV panel 10. Reference numeral 15 denotes a junction box. FIG. 10B is a schematic diagram illustrating a change example of the MPP when one slave unit 20 is connected to one PV panel 10. 10A and 10B, it is assumed that the PV panel 10 includes three bypass diodes BD.

PVパネル10の電圧は、バイパスダイオードBDの動作数に応じて変化する。例えば、PVパネル10が影又は異常を含まず、PVパネル10が備えるバイパスダイオードBDの全てが動作しない場合、MPPがMPP13であり、MPPT電圧が30(V)であるとする。この場合、例えば、PVパネル10が影又は異常を含み、PVパネル10が備えるバイパスダイオードBDの1個が動作する場合、MPPがMPP12となり、MPPT電圧が20(V)となる。例えば、PVパネル10が影又は異常を含み、PVパネル10が備えるバイパスダイオードBDの2個が動作する場合、MPPがMPP11となり、MPPT電圧が10(V)となる。   The voltage of the PV panel 10 changes according to the number of operations of the bypass diode BD. For example, when the PV panel 10 does not include a shadow or abnormality and all of the bypass diodes BD included in the PV panel 10 do not operate, it is assumed that MPP is MPP13 and the MPPT voltage is 30 (V). In this case, for example, when the PV panel 10 includes a shadow or an abnormality and one of the bypass diodes BD included in the PV panel 10 operates, the MPP becomes the MPP 12 and the MPPT voltage becomes 20 (V). For example, when the PV panel 10 includes a shadow or an abnormality and two bypass diodes BD included in the PV panel 10 operate, MPP becomes MPP11 and MPPT voltage becomes 10 (V).

図11は、データロガー80の異常検出処理時の第2動作例を示すフローチャートである。図11において、図9におけるステップと同様の処理を行うステップについては、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。図11では、バイパスダイオードBDが3個であることを想定する。図11では、図10(A)に示したように、子機20がいずれか1つのPVパネル10に接続されることを想定する。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a second operation example during the abnormality detection process of the data logger 80. 11, steps that perform the same processing as the steps in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. In FIG. 11, it is assumed that there are three bypass diodes BD. In FIG. 11, it is assumed that the handset 20 is connected to any one PV panel 10 as illustrated in FIG.

図11の第2動作例では、下限値Th2が(基準値R2×2/3)であり、上限値Th1が(基準値R1×1.1)であることを例示する。   In the second operation example of FIG. 11, the lower limit value Th2 is (reference value R2 × 2/3) and the upper limit value Th1 is (reference value R1 × 1.1).

図11では、S102,S105の代わりに、S102B,S105Bが実行される。S101,S103,S104,S106,S107は、図9と同様であるので、説明を省略する。   In FIG. 11, S102B and S105B are executed instead of S102 and S105. S101, S103, S104, S106, and S107 are the same as those in FIG.

S102Bでは、異常検出部85が、取得された電圧が(基準値R2×2/3)以下であるか否かを判定する。S102Bにおける「2/3」とは、例えば、(バイパスダイオードBDの数(3個)−1)/バイパスダイオード数、により導出される値である。従って、バイパスダイオードBDの数が変化すると、2/3以外の値となり得る。   In S102B, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is (reference value R2 × 2/3) or less. “2/3” in S102B is, for example, a value derived from (the number of bypass diodes BD (3) −1) / the number of bypass diodes. Therefore, when the number of bypass diodes BD changes, the value can be other than 2/3.

S105Bでは、異常検出部85が、取得された電圧が(基準値R1×1.1)以上であるか否かを判定する。図11では、バイパスダイオードBDが動作しない場合のMPPT電圧<基準値×1.1<開放電圧(Vo)、であることを想定する。   In S105B, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is (reference value R1 × 1.1) or more. In FIG. 11, it is assumed that MPPT voltage <reference value × 1.1 <open circuit voltage (Vo) when bypass diode BD does not operate.

基準値R1,R2は、例えば、PVパネル10の1枚当たりの所定の電圧値、バイパスダイオードBDが動作しない場合のMPPT電圧の値、又は、同様の時間帯において過去に測定された電圧の実績値、を含む。基準値R1,R2は、例えば、異常検出対象のPVストリング10STとは異なる他のPVストリング10STに接続された子機20によって検出された(PVパネル10の)電圧値を含む。また、基準値R1,R2は、例えば、他の複数のPVストリング10STに接続された子機20によって検出された(PVパネル10)電圧値の統計値(例えば平均値)を含む。つまり、上記電圧の統計値は、各PVストリング10STの少なくとも一部にかかる各電圧値によって導出される。   The reference values R1 and R2 are, for example, a predetermined voltage value per PV panel 10, a value of the MPPT voltage when the bypass diode BD does not operate, or a past record of voltages measured in the same time zone. Value. The reference values R1 and R2 include, for example, voltage values (of the PV panel 10) detected by the slave unit 20 connected to another PV string 10ST different from the PV string 10ST that is the abnormality detection target. Further, the reference values R1 and R2 include, for example, statistical values (for example, average values) of voltage values (PV panel 10) detected by the slave unit 20 connected to other plural PV strings 10ST. That is, the statistical value of the voltage is derived from each voltage value applied to at least a part of each PV string 10ST.

他のPVパネル10とは、電圧の取得対象の(つまり子機20に接続された)PVパネル10を含むPVストリング10STに含まれる他のPVパネル10でもよい。他のPVパネル10とは、電圧の取得対象のPVパネル10を含まないPVストリング10STに含まれるPVパネル10でもよい。   The other PV panel 10 may be another PV panel 10 included in the PV string 10ST including the PV panel 10 from which the voltage is to be acquired (that is, connected to the slave unit 20). The other PV panel 10 may be a PV panel 10 included in the PV string 10ST that does not include the PV panel 10 from which voltage is acquired.

図11に示した異常検出処理によれば、PVストリング10STの一部にかかる電圧に応じて、PVストリング10STの影又は異常を検知できる。また、図11では、下限値Th2側に異常があるか否かを、取得された電圧が基準値R2×(2/3)以下であるか否かに応じて判定する。従って、下限値Th2側の基準値R2に乗算される値が、後述する第3動作例の6/5より小さくなるので、下限値Th2側の判定精度(つまりS104における判定精度)を向上できる。   According to the abnormality detection process shown in FIG. 11, the shadow or abnormality of the PV string 10ST can be detected according to the voltage applied to a part of the PV string 10ST. In FIG. 11, whether or not there is an abnormality on the lower limit value Th2 side is determined according to whether or not the acquired voltage is equal to or less than a reference value R2 × (2/3). Accordingly, the value multiplied by the reference value R2 on the lower limit Th2 side is smaller than 6/5 of the third operation example described later, so that the determination accuracy on the lower limit Th2 side (that is, the determination accuracy in S104) can be improved.

図12(A)は、2つのPVパネル10に対する1つの子機20の接続例を示す模式図である。図12(B)は、2つのPVパネル10に対して1つの子機20が接続される場合のMPPの変化例を示す模式図である。図12(A),(B)では、PVパネル10が3個のバイパスダイオードBDを備えることを想定する。   FIG. 12A is a schematic diagram illustrating a connection example of one slave unit 20 to two PV panels 10. FIG. 12B is a schematic diagram illustrating an example of a change in MPP when one slave unit 20 is connected to two PV panels 10. 12A and 12B, it is assumed that the PV panel 10 includes three bypass diodes BD.

PVパネル10の電圧は、バイパスダイオードBDの動作数に応じて変化する。例えば、子機20に接続されたPVパネル10が影又は異常を含まず、このPVパネル10が備えるバイパスダイオードBDの全てが動作しない場合、MPPがMPP23であり、MPPT電圧が60(V)であるとする。この場合、例えば、子機20に接続されたPVパネル10が影又は異常を含み、2つのPVパネル10のうちのバイパスダイオードBDの1個が動作する場合、MPPがMPP22となり、MPPT電圧が50(V)となる。例えば、子機20に接続されたPVパネル10が影又は異常を含み、2つのPVパネル10のうちのバイパスダイオードBDの2個が動作する場合、MPPがMPP21となり、MPPT電圧が40(V)となる。   The voltage of the PV panel 10 changes according to the number of operations of the bypass diode BD. For example, when the PV panel 10 connected to the child device 20 does not include a shadow or abnormality and all of the bypass diodes BD included in the PV panel 10 do not operate, the MPP is MPP23 and the MPPT voltage is 60 (V). Suppose there is. In this case, for example, when the PV panel 10 connected to the slave unit 20 includes a shadow or an abnormality and one of the bypass diodes BD of the two PV panels 10 operates, the MPP becomes the MPP 22 and the MPPT voltage is 50. (V). For example, when the PV panel 10 connected to the slave unit 20 includes a shadow or an abnormality and two of the bypass diodes BD of the two PV panels 10 operate, the MPP becomes the MPP 21 and the MPPT voltage is 40 (V). It becomes.

図13は、データロガー80の異常検出処理時の第3動作例を示すフローチャートである。図13において、図9又は図11におけるステップと同様の処理を行うステップについては、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。図13では、バイパスダイオードBDが3個であることを想定する。図13では、図12(A)に示したように、子機20が2つのPVパネル10に接続されることを想定する。   FIG. 13 is a flowchart showing a third operation example during the abnormality detection process of the data logger 80. In FIG. 13, steps that perform the same processing as the steps in FIG. 9 or FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. In FIG. 13, it is assumed that there are three bypass diodes BD. In FIG. 13, it is assumed that the handset 20 is connected to the two PV panels 10 as illustrated in FIG.

図13の第3動作例では、下限値Th2が(基準値R2×5/6)であり、上限値Th1が(基準値R1×2.2)であることを例示する。なお、基準値R1,R2は、図11における説明と同様である。従って、基準値R1,R2は、PVパネル10の1枚当たりの値である。   The third operation example of FIG. 13 illustrates that the lower limit value Th2 is (reference value R2 × 5/6) and the upper limit value Th1 is (reference value R1 × 2.2). The reference values R1 and R2 are the same as described in FIG. Therefore, the reference values R1 and R2 are values per PV panel 10.

図13では、S102,S105の代わりに、S102C,S105Cが実行される。S101,S103,S104,S106,S107は、図9と同様であるので、説明を省略する。   In FIG. 13, S102C and S105C are executed instead of S102 and S105. S101, S103, S104, S106, and S107 are the same as those in FIG.

S102Cでは、異常検出部85が、取得された電圧が(基準値R2×2×(5/6))以下であるか否かを判定する。S102Cにおける「5/6」とは、例えば、[(バイパスダイオードBDの数(3個)×子機20の接続対象のPVパネル10の数(2個)−1)/バイパスダイオード数×子機20の接続対象のPVパネル10の数]、により導出される値である。従って、バイパスダイオードBDの数が変化すると、5/6以外の値となり得る。   In S102C, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is equal to or less than (reference value R2 × 2 × (5/6)). “5/6” in S102C is, for example, [(number of bypass diodes BD (3) × number of PV panels 10 to be connected to slave 20 (2) −1) / number of bypass diodes × slave. 20, the number of PV panels 10 to be connected]. Therefore, when the number of bypass diodes BD changes, the value can be other than 5/6.

S105Cでは、異常検出部85が、取得された電圧が(基準値R1×2.2)以上であるか否かを判定する。S105Cにおける「2.2」とは、例えば、[S105Bにおける「1.1」×子機20の接続対象のPVパネル10の数]、により導出される値である。   In S105C, the abnormality detection unit 85 determines whether or not the acquired voltage is (reference value R1 × 2.2) or more. “2.2” in S105C is a value derived from, for example, “1.1 in S105B × number of PV panels 10 to be connected to the slave unit 20”.

例えば、子機20が接続されたPVパネル10に影又は異常がある場合、48(V)となる。この場合、基準値R1,R2が、バイパスダイオードBDが動作しない場合のMPPT電圧(60(V))であるとすると、48(V)<60(V)となり、S102CからS103に進む。従って、子機20が接続されたPVパネル10に影又は異常があると判定され得る。   For example, when there is a shadow or abnormality in the PV panel 10 to which the slave unit 20 is connected, the voltage is 48 (V). In this case, if the reference values R1 and R2 are the MPPT voltage (60 (V)) when the bypass diode BD does not operate, 48 (V) <60 (V), and the process proceeds from S102C to S103. Therefore, it can be determined that the PV panel 10 to which the slave unit 20 is connected has a shadow or an abnormality.

例えば、子機20が接続されたPVパネル10に影又は異常がない場合であって、同一のPVストリング10STの他のPVパネル10に影又は異常がある場合、68(V)となる。この場合、基準値R1,R2がバイパスダイオードBDが動作しない場合のMPPT電圧(60(V))であるとすると、68(V)>66(V)となり、S105CからS106に進む。従って、子機20が接続されたPVパネル10以外の同一ストリング内の他のPVパネル10において、影又は異常があると判定され得る。   For example, when there is no shadow or abnormality in the PV panel 10 to which the slave unit 20 is connected, and there is a shadow or abnormality in another PV panel 10 of the same PV string 10ST, it is 68 (V). In this case, if the reference values R1 and R2 are the MPPT voltage (60 (V)) when the bypass diode BD does not operate, 68 (V)> 66 (V), and the process proceeds from S105C to S106. Therefore, it can be determined that there is a shadow or an abnormality in another PV panel 10 in the same string other than the PV panel 10 to which the slave unit 20 is connected.

図13に示した異常検出処理によれば、PVストリング10STの一部にかかる電圧に応じて、PVストリング10STの影又は異常を検知できる。また、図13では、上限値Th1側に異常があるか否かを、取得された電圧が基準値R1×2.2であるか否かに応じて判定する。従って、上限値Th1側の基準値R1に乗算される値が、第2動作例の1.1より大きくなるので、上限値Th1側の判定精度(つまりS107における判定精度)を向上できる。   According to the abnormality detection process shown in FIG. 13, the shadow or abnormality of the PV string 10ST can be detected according to the voltage applied to a part of the PV string 10ST. In FIG. 13, whether or not there is an abnormality on the upper limit value Th1 side is determined according to whether or not the acquired voltage is the reference value R1 × 2.2. Accordingly, the value multiplied by the reference value R1 on the upper limit value Th1 side is larger than 1.1 in the second operation example, so that the determination accuracy on the upper limit value Th1 side (that is, the determination accuracy in S107) can be improved.

なお、3つ以上のPVパネル10に対して1つの子機20が接続されてもよい。この場合、直列に接続された3つ以上のPVパネル10の電圧が検出対象となる。子機20にセ接続される配線は、3つ以上のPVパネル10のうち、両端のPVパネル10に接続される。両端以外のPVパネル10は、隣り合うPVパネル10との間で配線が接続される。   Note that one slave unit 20 may be connected to three or more PV panels 10. In this case, the voltage of three or more PV panels 10 connected in series is a detection target. The wiring connected to the slave unit 20 is connected to the PV panels 10 at both ends among the three or more PV panels 10. Wiring is connected between PV panels 10 other than both ends between adjacent PV panels 10.

次に、異常判定処理に用いられる閾値を導出するための入力画面例について説明する。
図14は、例えばモニタ端末70に表示される入力画面例を示す模式図である。
Next, an example of an input screen for deriving a threshold value used for abnormality determination processing will be described.
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen displayed on the monitor terminal 70, for example.

モニタ端末70の入力画面には、例えば、開放電圧(Vo)、故障検知日時、上限の基準値(R1)、下限の基準値(R2)、最大電力動作点(MPP)、故障検知時間、上限係数(k1)、下限係数(k2)、が含まれる。モニタ端末70の入力画面には、例えば、バイパスダイオードBDの数(d)、比較時間(図11,図13における所定時間の一例)、上限値(Th1)、下限値(Th2)、1つのPVストリング10STにおけるPVパネル10の枚数(n)、子機20が接続されたPVパネル10の枚数(m)、が含まれる。なお、故障検知は、異常検出の一例である。   The input screen of the monitor terminal 70 includes, for example, open-circuit voltage (Vo), failure detection date and time, upper reference value (R1), lower reference value (R2), maximum power operating point (MPP), failure detection time, upper limit A coefficient (k1) and a lower limit coefficient (k2) are included. The input screen of the monitor terminal 70 includes, for example, the number of bypass diodes BD (d), comparison time (an example of a predetermined time in FIGS. 11 and 13), an upper limit value (Th1), a lower limit value (Th2), and one PV The number (n) of the PV panels 10 in the string 10ST and the number (m) of the PV panels 10 to which the handset 20 is connected are included. Note that failure detection is an example of abnormality detection.

入力画面に表示された情報のうち、モニタ端末70の操作者により入力される情報は、例えば、上限係数k1、下限係数k2、上限値Th1、及び下限値Th2以外の値である。図14における情報のうち、操作者により入力された情報を基に導出される情報は、例えば、上限係数k1、下限係数k2、上限値Th1、及び下限値Th2である。   Of the information displayed on the input screen, information input by the operator of the monitor terminal 70 is a value other than the upper limit coefficient k1, the lower limit coefficient k2, the upper limit value Th1, and the lower limit value Th2, for example. Among the information in FIG. 14, information derived based on information input by the operator is, for example, an upper limit coefficient k1, a lower limit coefficient k2, an upper limit value Th1, and a lower limit value Th2.

モニタ端末70の操作者により入力される情報のうち、他の装置(例えば子機20、親機40、データロガー80、又はモニタサーバ90)から取得可能なデータは、入力操作がされることなく、他の装置から取得されたデータが表示に反映されてもよい。このデータには、例えば、開放電圧(Vo)、最大電力動作点(MPP)、の値が含まれる。   Of the information input by the operator of the monitor terminal 70, data that can be acquired from other devices (for example, the slave unit 20, the master unit 40, the data logger 80, or the monitor server 90) is not input. Data acquired from other devices may be reflected in the display. This data includes, for example, values of open circuit voltage (Vo) and maximum power operating point (MPP).

モニタ端末70の操作者は、表示部75により表示された入力画面を確認して、入力操作を行う。モニタ端末70の操作部74が操作者からの入力を受け付けると、通信部71は、入力操作により入力された情報(入力情報)を、データロガー80へ送信する。   The operator of the monitor terminal 70 confirms the input screen displayed by the display unit 75 and performs an input operation. When the operation unit 74 of the monitor terminal 70 receives an input from the operator, the communication unit 71 transmits information (input information) input by the input operation to the data logger 80.

データロガー80では、通信部81が、モニタ端末70からの入力情報を受信すると、閾値導出部86が、入力情報に基づいて閾値に関する情報(例えば、上限係数k1、下限係数k2、上限値Th1、下限値Th2)を導出する。通信部81は、閾値導出部86により導出された閾値に関する情報を、モニタ端末70へ送信する。   In the data logger 80, when the communication unit 81 receives the input information from the monitor terminal 70, the threshold value deriving unit 86 uses the information on the threshold value based on the input information (for example, the upper limit coefficient k1, the lower limit coefficient k2, the upper limit value Th1, A lower limit value Th2) is derived. The communication unit 81 transmits information regarding the threshold derived by the threshold deriving unit 86 to the monitor terminal 70.

モニタ端末70では、通信部71が、データロガー80からの閾値に関する情報を受信すると、表示部75が、この閾値に関する情報を、例えば入力情報と合わせて表示する。従って、図14に示すような入力画面が、表示部75に表示される。   In the monitor terminal 70, when the communication unit 71 receives information on the threshold from the data logger 80, the display unit 75 displays the information on the threshold together with, for example, input information. Accordingly, an input screen as shown in FIG. 14 is displayed on the display unit 75.

次に、閾値の導出例について説明する。   Next, an example of threshold value derivation will be described.

データロガー80の閾値導出部86は、モニタ端末70からの入力情報に基づいて、上限値Th1を算出してもよい。上限値Th1の算出式は、例えば下記の(式1)により示される。   The threshold derivation unit 86 of the data logger 80 may calculate the upper limit value Th1 based on input information from the monitor terminal 70. The calculation formula of the upper limit value Th1 is expressed by, for example, the following (Formula 1).

Th1=(R1×k1)×m
k1=[(1/d)×(1/(n−1)]+1 ・・・(式1)
Th1 = (R1 × k1) × m
k1 = [(1 / d) × (1 / (n−1)] + 1 (Expression 1)

(式1)における上限係数(k1)は、1つのPVクラスタ10Gが影又は異常を含むことに起因して、正常な1枚のPVパネル10の電圧が上昇する割合を示す。例えば、d=3、n=4、m=1の場合、図11と同様に、k1=1.1が算出される。   The upper limit coefficient (k1) in (Expression 1) indicates a rate at which the voltage of one normal PV panel 10 increases due to the fact that one PV cluster 10G includes a shadow or an abnormality. For example, when d = 3, n = 4, and m = 1, k1 = 1.1 is calculated as in FIG.

データロガー80の閾値導出部86は、モニタ端末70からの入力情報に基づいて、下限値Th2を算出してもよい。下限値Th2の算出式は、例えば下記の(式2)又は(式3)により示される。   The threshold derivation unit 86 of the data logger 80 may calculate the lower limit value Th <b> 2 based on input information from the monitor terminal 70. The calculation formula of the lower limit Th2 is expressed by, for example, the following (Formula 2) or (Formula 3).

Th2=(R2×k2)×m
k2=1−(1/(d×m)) ・・・(式2)
Th2 = (R2 × k2) × m
k2 = 1− (1 / (d × m)) (Formula 2)

(式2)における下限係数(k2)は、1つのPVクラスタ10Gが影又は異常を含むことに起因して、影又は異常を含むPVパネル10の電圧が降下する割合を示す。   The lower limit coefficient (k2) in (Expression 2) indicates the rate at which the voltage of the PV panel 10 including shadows or abnormalities drops due to one PV cluster 10G including shadows or abnormalities.

Th2=(R2×k2)+R1×k1×(m−1)
k2=1−(1/d) ・・・(式3)
なお、R1=R2=MPPである。
Th2 = (R2 × k2) + R1 × k1 × (m−1)
k2 = 1- (1 / d) (Formula 3)
Note that R1 = R2 = MPP.

(式3)における下限値(Th2)は、1つのPVストリング10STにおいて、影又は異常を含むPVパネル10の電圧(R2×k2)と、残りの正常なPVパネル10の電圧(R1×k1×(m−1))と、の合計値を示す。   The lower limit (Th2) in (Expression 3) is the voltage (R2 × k2) of the PV panel 10 including a shadow or an abnormality and the voltage (R1 × k1 ×) of the remaining normal PV panel 10 in one PV string 10ST. (M-1)) and the total value.

次に、閾値(例えば上限値Th1及び下限値Th2)の具体例について説明する。   Next, specific examples of threshold values (for example, upper limit value Th1 and lower limit value Th2) will be described.

図15は、PVパネル10の電圧と閾値(上限値Th1及び下限値Th2)との関係を説明するための模式図である。図15では、PVストリング10STがPVパネル10として、パネル1〜パネル4を含むことを例示する。   FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the relationship between the voltage of the PV panel 10 and threshold values (upper limit value Th1 and lower limit value Th2). FIG. 15 illustrates that the PV string 10 </ b> ST includes the panels 1 to 4 as the PV panel 10.

(A)では、例えば、パネル1〜パネル4が影又は異常を含まず、正常に動作する場合、MPPT電圧(例えば30(V))において動作する。   In (A), for example, when panels 1 to 4 do not include shadows or abnormalities and operate normally, they operate at an MPPT voltage (for example, 30 (V)).

(B)では、パネル1が影又は異常を含み、パネル1の電圧が20(V)である場合には、PCS60によるMPPT制御により、パネル2〜パネル4の電圧は、約33(V)となる。従って、パネル1〜パネル4を含むPVストリング10STの電圧は、約120(V)となり、影又は異常を含む場合と影又は異常を含まない場合とで、ストリング電圧は略一定である。   In (B), when the panel 1 includes a shadow or abnormality and the voltage of the panel 1 is 20 (V), the voltage of the panels 2 to 4 is about 33 (V) by the MPPT control by the PCS 60. Become. Accordingly, the voltage of the PV string 10ST including the panels 1 to 4 is about 120 (V), and the string voltage is substantially constant when the shadow or abnormality is included and when the shadow or abnormality is not included.

(C)では、例えば、子機20の接続対象のPVパネル10の数が1枚(m=1)であり、子機20がパネル1に接続されることを想定する。この場合、子機20による電圧検出の実測値は、(B)に示したように、20(V)となる。一方、データロガー80により算出される下限値(Th2)は、(式2)又は(式3)により20(V)となる。従って、この場合には、パネル1の電圧が下限値(Th2)以下となる。   In (C), for example, it is assumed that the number of PV panels 10 to be connected to the slave unit 20 is one (m = 1) and the slave unit 20 is connected to the panel 1. In this case, the actual value of voltage detection by the handset 20 is 20 (V) as shown in (B). On the other hand, the lower limit (Th2) calculated by the data logger 80 is 20 (V) according to (Expression 2) or (Expression 3). Therefore, in this case, the voltage of the panel 1 is lower than the lower limit (Th2).

(D)では、例えば、子機20の接続対象のPVパネル10の数が2枚(m=2)であり、子機20がパネル1,2に接続されることを想定する。この場合、子機20による電圧検出の実測値は、(B)に示したように、53(V)となる。一方、データロガー80により算出される下限値(Th2)は、(式3)により20+33=53(V)となる。従って、この場合には、パネル1,2の電圧が下限値(Th2)以下となる。   In (D), for example, it is assumed that the number of PV panels 10 to be connected to the slave unit 20 is two (m = 2) and the slave unit 20 is connected to the panels 1 and 2. In this case, the actual measurement value of the voltage detection by the handset 20 is 53 (V) as shown in (B). On the other hand, the lower limit (Th2) calculated by the data logger 80 is 20 + 33 = 53 (V) according to (Equation 3). Therefore, in this case, the voltages of the panels 1 and 2 are lower than the lower limit (Th2).

(E)では、例えば、子機20の接続対象のPVパネル10の数が1枚(m=1)であり、子機20がパネル3に接続されることを想定する。この場合、子機20による電圧検出の実測値は、(B)に示したように、33(V)となる。一方、データロガー80により算出される上限値(Th1)は、(式1)により33(V)となる。従って、この場合には、パネル3の電圧が上限値(Th3)以上となる。   In (E), for example, it is assumed that the number of PV panels 10 to be connected to the slave unit 20 is one (m = 1) and the slave unit 20 is connected to the panel 3. In this case, the actual measurement value of voltage detection by the handset 20 is 33 (V) as shown in (B). On the other hand, the upper limit (Th1) calculated by the data logger 80 is 33 (V) according to (Equation 1). Therefore, in this case, the voltage of the panel 3 becomes equal to or higher than the upper limit value (Th3).

(F)では、例えば、子機20の接続対象のPVパネル10の数が3枚(m=3)であり、子機20がパネル2〜4に接続されることを想定する。この場合、子機20による電圧検出の実測値は、(B)に示したように、99(V)となる。一方、データロガー80により算出される上限値(Th1)は、(式1)により99(V)となる。従って、この場合には、パネル2〜4の電圧が上限値(Th3)以上となる。   In (F), for example, it is assumed that the number of PV panels 10 to be connected to the child device 20 is three (m = 3), and the child device 20 is connected to the panels 2 to 4. In this case, the actual value of voltage detection by the slave unit 20 is 99 (V) as shown in (B). On the other hand, the upper limit (Th1) calculated by the data logger 80 is 99 (V) according to (Equation 1). Therefore, in this case, the voltages of the panels 2 to 4 are equal to or higher than the upper limit value (Th3).

図15の例によれば、子機20のPVパネル10に対する取付位置や接続対象のPVパネル10の台数に依存せずに、(式1)〜(式3)を用いることで、データロガー80が適切な閾値(例えば上限値Th1、下限値Th2)を設定できることが理解できる。   According to the example of FIG. 15, the data logger 80 can be obtained by using (Equation 1) to (Equation 3) without depending on the attachment position of the slave unit 20 with respect to the PV panel 10 or the number of PV panels 10 to be connected. Can set appropriate threshold values (for example, upper limit value Th1, lower limit value Th2).

このように、PVシステム100によれば、子機20によりPVストリング10STにおける任意のPVパネル10の電圧を検出し、検出情報を例えばデータロガー80に集約する。データロガー80は、子機20の検出情報を用いて、例えば、PVストリング10STにおける異常の有無を分析できる。   As described above, according to the PV system 100, the slave unit 20 detects the voltage of an arbitrary PV panel 10 in the PV string 10ST, and collects the detection information in the data logger 80, for example. The data logger 80 can analyze the presence / absence of an abnormality in the PV string 10ST, for example, using the detection information of the slave unit 20.

ここで、比較例として、子機20XがPVパネルの電流を検出し、電流の情報を用いて異常の有無が判定される場合について説明する。図16は、比較例の子機20Xの構成を示す模式図である。   Here, as a comparative example, a case will be described in which the slave unit 20X detects the current of the PV panel and the presence / absence of an abnormality is determined using the current information. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of the slave unit 20X of the comparative example.

子機20Xでは、入力端子28X側と出力端子29X側との間に、直列にシャント抵抗Rxが配置されている。子機20Xは、シャント抵抗Rxを流れる電流を検出する。異常の有無は、この電流を基に判定される。   In the subunit | mobile_unit 20X, the shunt resistance Rx is arrange | positioned in series between the input terminal 28X side and the output terminal 29X side. The subunit | mobile_unit 20X detects the electric current which flows through the shunt resistance Rx. The presence or absence of abnormality is determined based on this current.

例えば、PVストリング10STにおいてPVパネルが多数含まれると、同一ストリングにおいてPVパネルは直列に接続されるので、シャント抵抗Rxに流れる電流は大電流となる。また、子機20は、長期間(例えば20年間)動作することが保証される必要があるが、シャント抵抗Rxの故障により、長期間の動作保証が困難となる可能性がある。   For example, when a large number of PV panels are included in the PV string 10ST, the PV panels are connected in series in the same string, so that the current flowing through the shunt resistor Rx becomes a large current. Further, the slave unit 20 needs to be guaranteed to operate for a long period of time (for example, 20 years), but it may be difficult to guarantee the long-term operation due to the failure of the shunt resistor Rx.

シャント抵抗Rxが故障した場合には断線となり、入力端子28Xから出力端子29Xへ電力を送ることができず、PVパネルによる発電が停止する可能性がある。この場合、発電機会の損失につながる。   When the shunt resistor Rx breaks down, it is disconnected, and power cannot be sent from the input terminal 28X to the output terminal 29X, and power generation by the PV panel may stop. In this case, it leads to loss of power generation opportunities.

シャント抵抗Rxにおける電流値の監視では、PVパネル10が故障した場合には、子機20Xにより測定される電流値は0(A)となる。そのため、シャント抵抗Rxの故障かPVパネル10の故障かを区別することが困難である。   In the monitoring of the current value in the shunt resistor Rx, when the PV panel 10 fails, the current value measured by the slave unit 20X is 0 (A). Therefore, it is difficult to distinguish between the failure of the shunt resistor Rx and the failure of the PV panel 10.

これに対し、PVシステム100によれば、シャント抵抗を用いず、電流を用いないでPVストリング10STの異常の有無を判定するので、シャント抵抗Rxが存在する場合の懸念点が解消される。例えば、子機20Xにおける部品の故障による発電機会の損失の可能性を低減できる。また、電流検出器が不要となるので、回路構成が簡素化され、子機20に要するコストを低減できる。また、大電流による子機20内の構成部の故障の可能性が低減され、長期保証性を向上できる。   On the other hand, according to the PV system 100, since the presence or absence of abnormality of the PV string 10ST is determined without using the shunt resistor and without using the current, the concern when the shunt resistor Rx exists is eliminated. For example, it is possible to reduce the possibility of loss of power generation opportunities due to component failures in the slave unit 20X. In addition, since the current detector is not necessary, the circuit configuration is simplified, and the cost required for the handset 20 can be reduced. Moreover, the possibility of failure of the components in the slave unit 20 due to a large current is reduced, and long-term guarantee can be improved.

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。   The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and any configuration can be used as long as the functions shown in the claims or the functions of the configuration of the present embodiment can be achieved. Is also applicable.

例えば、上記実施形態では、子機20は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御してもよい。子機20のMPPT制御とは、子機20が接続されたPVパネル10の発電量を最大とするための制御である。このMPPT制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。   For example, in the above-described embodiment, the slave unit 20 may perform MPPT (Maximum Power Point Tracking) control. The MPPT control of the slave unit 20 is control for maximizing the power generation amount of the PV panel 10 to which the slave unit 20 is connected. This MPPT control can be realized by a known method, for example, a hill climbing method is adopted.

例えば、上記実施形態では、異常検出処理を、データロガー80が実行することを例示したが、他の装置(例えば、親機40、モニタサーバ90)が実行してもよい。つまり、他の装置が、異常検出部と、閾値導出部と、を備えてもよい。異常検出部と、閾値導出部と、を別々の装置が備えてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the abnormality detection process is illustrated as being executed by the data logger 80. However, other devices (for example, the parent device 40 and the monitor server 90) may be executed. That is, another device may include an abnormality detection unit and a threshold deriving unit. The abnormality detection unit and the threshold value deriving unit may be provided in separate devices.

例えば、上記実施形態では、データロガー80の通信部81が、PVストリング10STにおける少なくとも1つのPVパネル10の電圧の情報を受信してもよい。この場合、異常検出部85は、受信された電圧が上限値Th1以上である状態が、所定期間において複数回(例えば3回)以上検出される場合、PVストリング10STにおける上記の少なくとも1つのPVパネル10以外のPVパネル10の異常を検出してもよい。また、異常検出部85は、受信された電圧が下限値Th2以下である状態が、所定期間において複数回(例えば3回)以上検出される場合、PVストリング10STにおける上記の少なくとも1つのPVパネル10の異常を検出してもよい。この所定期間は、例えば、1日、半日、又は日射量が所定量以上である時間帯(例えば11:00〜15:00)を含む。   For example, in the above embodiment, the communication unit 81 of the data logger 80 may receive information on the voltage of at least one PV panel 10 in the PV string 10ST. In this case, when the state in which the received voltage is equal to or higher than the upper limit value Th1 is detected a plurality of times (for example, three times) or more in a predetermined period, the abnormality detection unit 85 performs the above-described at least one PV panel in the PV string 10ST. An abnormality of the PV panel 10 other than 10 may be detected. Further, when the state where the received voltage is equal to or lower than the lower limit value Th2 is detected a plurality of times (for example, three times) or more in a predetermined period, the abnormality detection unit 85 performs the above-described at least one PV panel 10 in the PV string 10ST. Anomalies may be detected. This predetermined period includes, for example, one day, half a day, or a time period in which the amount of solar radiation is equal to or greater than a predetermined amount (for example, 11: 00 to 15:00).

(本発明の一態様の概要)
本発明の一態様の異常検出装置は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、を備える。
(Overview of one embodiment of the present invention)
An abnormality detection apparatus according to an aspect of the present invention is an abnormality detection apparatus that detects an abnormality of at least one string in a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel. , An acquisition unit that acquires information on a voltage applied to a part of the string, and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or greater than a first threshold.

この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品(例えばシャント抵抗)をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。   According to this configuration, the abnormality of the string can be detected by using the increase in the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired. Further, the abnormality of the string can be detected by using the voltage applied to a part of the string instead of the voltage of the entire string. Therefore, in an environment where a plurality of strings are connected in parallel, the accuracy of string abnormality detection by voltage can be improved. Further, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the string without connecting a current detection component (for example, a shunt resistor) in series with the string. Therefore, the failure of a component for current detection breaks the string, and it is possible to suppress the loss of power generation opportunities by the photovoltaic power generation panel of the string.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第1の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が所定時間以上継続された場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the acquisition unit acquires information on the voltage of at least one solar panel in the string, and the abnormality detection unit receives the voltage acquired by the acquisition unit as the first voltage. When a state where the voltage is equal to or higher than 1 and the voltage is equal to or higher than the first threshold is continued for a predetermined time or longer, an abnormality of a solar panel other than the at least one solar panel in the string is detected.

この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、異常が発生した場合には電圧の時間変動が少ないことを利用して、異常の有無を判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, the state of the string can be determined using the fact that a plurality of strings are connected in parallel. For example, when the voltage of a solar panel including an abnormality or a shadow decreases, the voltages of other solar panels in the same string increase. Therefore, based on the fact that the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired is relatively high, it can be determined that the solar panel other than the acquisition target has an abnormality or a shadow. In addition, when an abnormality occurs, it is possible to determine the presence or absence of an abnormality using the fact that there is little time variation in voltage. Moreover, the approximate position of the solar panel having an abnormality (here, the solar panel other than the voltage acquisition target) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第1の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルに対する日影を検出する。   In the abnormality detection device according to one aspect of the present invention, the abnormality detection unit is configured such that the voltage acquired by the acquisition unit is equal to or higher than the first threshold and the voltage is equal to or higher than the first threshold. If it is not continued for a predetermined time or more, a shade for a solar panel other than the at least one solar panel in the string is detected.

この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、太陽光パネルに影がかかった場合には電圧の時間変動が多いことを利用して、影の有無を判断できる。また、影がかかった太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, the state of the string can be determined using the fact that a plurality of strings are connected in parallel. For example, when the voltage of a solar panel including an abnormality or a shadow decreases, the voltages of other solar panels in the same string increase. Therefore, based on the fact that the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired is relatively high, it can be determined that the solar panel other than the acquisition target has an abnormality or a shadow. In addition, when a shadow is applied to the solar panel, it is possible to determine the presence or absence of a shadow by using the fact that there are many voltage fluctuations over time. Further, the approximate position of the shaded solar panel (here, the solar panel other than the voltage acquisition target) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、前記異常検出部が、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the acquisition unit acquires information on the voltage of at least one solar panel in the string a plurality of times, and the abnormality detection unit detects that the voltage is equal to or higher than the first threshold value. Is detected more than once in a predetermined period, an abnormality of a solar panel other than the at least one solar panel in the string is detected.

この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、電圧が第1の閾値以上となる回数が多いことを利用して、異常の有無を判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, the state of the string can be determined using the fact that a plurality of strings are connected in parallel. For example, when the voltage of a solar panel including an abnormality or a shadow decreases, the voltages of other solar panels in the same string increase. Therefore, based on the fact that the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired is relatively high, it can be determined that the solar panel other than the acquisition target has an abnormality or a shadow. Moreover, the presence or absence of abnormality can be determined using the fact that the number of times that the voltage becomes equal to or higher than the first threshold is large. Moreover, the approximate position of the solar panel having an abnormality (here, the solar panel other than the voltage acquisition target) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記一部にかかる電圧が、前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以下である場合、前記ストリングの異常を検出する。   In the abnormality detection device according to one aspect of the present invention, the abnormality detection unit detects an abnormality of the string when a voltage applied to the part is equal to or lower than a second threshold value that is smaller than the first threshold value.

この構成によれば、異常が発生した太陽光パネルではバイパスダイオードが動作し、太陽光パネルの電圧が下がることを考慮して、ストリングの異常を検出できる。   According to this configuration, the abnormality of the string can be detected in consideration of the fact that the bypass diode operates in the solar panel where the abnormality has occurred and the voltage of the solar panel decreases.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第2の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が所定時間以上継続された場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルの異常を検出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the acquisition unit acquires information on the voltage of at least one solar panel in the string, and the abnormality detection unit receives the voltage acquired by the acquisition unit as the first voltage. When the state where the voltage is equal to or lower than the threshold value 2 and the voltage is equal to or lower than the second threshold value continues for a predetermined time or longer, an abnormality of the at least one solar panel is detected.

この構成によれば、電圧の時間変動が少ないことを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに異常があると判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, it is possible to determine that there is an abnormality in the solar panel from which the voltage is to be acquired, using the fact that there is little time variation of the voltage. In addition, the approximate position of the abnormal solar panel (here, the solar panel from which the voltage is to be acquired) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第2の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルに対する日影を検出する。   In the abnormality detection device according to one aspect of the present invention, the abnormality detection unit is configured such that the voltage acquired by the acquisition unit is less than or equal to the second threshold and the voltage is less than or equal to the second threshold. If it is not continued for a predetermined time or more, a shade for the at least one solar panel is detected.

この構成によれば、電圧の時間変動があることを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに影がかかっていると判断できる。また、影がかかった太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, it is possible to determine that the solar panel from which the voltage is to be acquired is shaded by using the time variation of the voltage. Moreover, the approximate position of the shaded solar panel (here, the solar panel from which the voltage is to be acquired) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、前記異常検出部が、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルの異常を検出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the acquisition unit acquires information on the voltage of at least one solar panel in the string a plurality of times, and the abnormality detection unit detects that the voltage is equal to or less than the second threshold value. Is detected more than once in a predetermined period, an abnormality of the at least one solar panel is detected.

この構成によれば、電圧が第2の閾値以下となる回数が多いことを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに異常があると判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置(ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル)も特定できる。   According to this configuration, it is possible to determine that there is an abnormality in the solar panel from which the voltage is to be acquired, using the fact that the number of times that the voltage is equal to or lower than the second threshold is large. In addition, the approximate position of the abnormal solar panel (here, the solar panel from which the voltage is to be acquired) can be specified.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する閾値導出部を備える。   The abnormality detection device according to one aspect of the present invention includes a threshold deriving unit that derives the first threshold or the second threshold.

この構成によれば、第1の閾値又は第2の閾値を可変値として、ストリングの異常の有無を検出基準を変更できる。従って、所望の検出基準に応じて異常の有無を検出でき、ユーザの意図に沿ってメンテナンス性を向上できる。   According to this configuration, it is possible to change the detection criterion for the presence or absence of abnormality of the string by using the first threshold value or the second threshold value as a variable value. Therefore, the presence or absence of an abnormality can be detected according to a desired detection criterion, and maintainability can be improved according to the user's intention.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの最大電力動作点における電圧に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the threshold deriving unit is configured to use the first threshold or the second threshold based on the voltage at the maximum power operating point of the solar panel from which the voltage is acquired by the acquiring unit. A threshold is derived.

この構成によれば、最大電力動作点(MPP)を利用するので、ストリングにおける各太陽光パネルが最大電力動作点で動作する場合の、異常を検出することに適した閾値を設定できる。   According to this configuration, since the maximum power operating point (MPP) is used, it is possible to set a threshold value suitable for detecting an abnormality when each solar panel in the string operates at the maximum power operating point.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの電圧の、前記電圧が取得された時間帯と同一時間帯における過去の実績値に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する。   In the abnormality detection device according to one aspect of the present invention, the threshold value deriving unit has a past performance value in the same time zone as the time zone in which the voltage was obtained, of the voltage of the solar panel from which the voltage was obtained by the obtaining unit. Based on the above, the first threshold value or the second threshold value is derived.

この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの過去の電圧傾向から、この太陽光パネルの異常を検出することに適した閾値を設定できる。   According to this configuration, a threshold value suitable for detecting an abnormality of the solar panel can be set from the past voltage tendency of the solar panel from which the voltage is to be acquired.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記ストリング以外の他のストリングの一部にかかる電圧に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the threshold deriving unit derives the first threshold or the second threshold based on a voltage applied to a part of a string other than the string.

この構成によれば、他のストリングにおける太陽光パネルの電圧を利用して、異常を検出することに適した閾値を設定できる。   According to this configuration, a threshold suitable for detecting an abnormality can be set using the voltage of the solar panel in another string.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、複数の他のストリングの一部にかかる電圧の平均値に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する。   In the abnormality detection device according to one aspect of the present invention, the threshold deriving unit derives the first threshold or the second threshold based on an average value of voltages applied to some of a plurality of other strings.

この構成によれば、各他のストリングにおける太陽光パネルの特性による偏りを低減させて、異常を検出することに適した閾値を設定できる。   According to this configuration, it is possible to set a threshold value suitable for detecting an abnormality by reducing the bias due to the characteristics of the solar panel in each of the other strings.

本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、各太陽光パネルが有するバイパスダイオードの数と、前記ストリングに含まれる前記太陽光パネルの数と、太陽光パネルの電圧を検出する電圧検出装置が接続される前記太陽光パネルの数と、の少なくともいずれか1つに基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する。   In the abnormality detection device of one aspect of the present invention, the threshold deriving unit detects the number of bypass diodes included in each solar panel, the number of solar panels included in the string, and the voltage of the solar panel. The first threshold value or the second threshold value is derived based on at least one of the number of the solar panels to which the voltage detection device is connected.

この構成によれば、例えば、太陽光パネルの特性、ストリングの特性、電圧が取得される太陽光パネルと電圧検出装置との接続形態に応じて、より的確な閾値を設定できる。   According to this configuration, for example, a more accurate threshold can be set according to the solar panel characteristics, the string characteristics, and the connection form between the solar panel from which the voltage is acquired and the voltage detection device.

また、本発明の一態様の異常検出システムは、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、を備える。   The abnormality detection system of one embodiment of the present invention includes a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel, and a voltage applied to a part of the strings in the solar cell array. A voltage detection device for detecting the voltage, and an abnormality detection device for acquiring information on the voltage from the voltage detection device and detecting an abnormality of the string when a voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold value. Prepare.

この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品(例えばシャント抵抗)をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。   According to this configuration, the abnormality of the string can be detected by using the increase in the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired. Further, the abnormality of the string can be detected by using the voltage applied to a part of the string instead of the voltage of the entire string. Therefore, in an environment where a plurality of strings are connected in parallel, the accuracy of string abnormality detection by voltage can be improved. Further, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the string without connecting a current detection component (for example, a shunt resistor) in series with the string. Therefore, the failure of a component for current detection breaks the string, and it is possible to suppress the loss of power generation opportunities by the photovoltaic power generation panel of the string.

また、本発明の一態様の異常検出方法は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、を有する。   Moreover, the abnormality detection method of 1 aspect of this invention is in the abnormality detection apparatus which detects the abnormality of the at least 1 string in the solar cell array in which the several string with which the several solar panel was connected in series was connected in parallel. A method for detecting an abnormality, comprising: obtaining information on a voltage applied to a part of the string; and detecting an abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold. Have.

この方法によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品(例えばシャント抵抗)をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。   According to this method, the abnormality of the string can be detected by utilizing the increase in the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired. Further, the abnormality of the string can be detected by using the voltage applied to a part of the string instead of the voltage of the entire string. Therefore, in an environment where a plurality of strings are connected in parallel, the accuracy of string abnormality detection by voltage can be improved. Further, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the string without connecting a current detection component (for example, a shunt resistor) in series with the string. Therefore, the failure of a component for current detection breaks the string, and it is possible to suppress the loss of power generation opportunities by the photovoltaic power generation panel of the string.

本発明は、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法等に有用である。   The present invention is useful for an anomaly detection device, an anomaly detection system, an anomaly detection method, and the like that can improve the detection accuracy of anomaly detection in strings.

100 PVシステム
10,10A1,10A2,10A3,10A4,10A5 PVパネル
10B1,10B2,10B3,10B4,10B5 PVパネル
10C1,10C2,10C3,10C4,10C5 PVパネル
10D1,10D2,10D3,10D4,10D5 PVパネル
10AR PVアレイ
10C PVセル
10G,10G1,10G2,10G3 PVクラスタ
10ST,10ST1,10ST2,10ST3,10ST4 PVストリング
15 ジャンクションボックス
20 子機
21 DC/DCコンバータ
22 電圧レギュレータ
26 CPU
27 通信部
28 入力端子
29,29a,29b 出力端子
30 中継機
40 親機
50 接続箱
60 PCS
70 モニタ端末
71 通信部
72 制御部
73 記憶部
74 操作部
75 表示部
80 データロガー
81 通信部
82 制御部
83 記憶部
85 異常検出部
86 閾値導出部
90 モニタサーバ
BD,BD1,BD2,BD3 バイパスダイオード
PL 電力線
NW ネットワーク
100 PV system 10, 10A1, 10A2, 10A3, 10A4, 10A5 PV panel 10B1, 10B2, 10B3, 10B4, 10B5 PV panel 10C1, 10C2, 10C3, 10C4, 10C5 PV panel 10D1, 10D2, 10D3, 10D4, 10D5 PV panel 10AR PV array 10C PV cell 10G, 10G1, 10G2, 10G3 PV cluster 10ST, 10ST1, 10ST2, 10ST3, 10ST4 PV string 15 Junction box 20 Slave unit 21 DC / DC converter 22 Voltage regulator 26 CPU
27 Communication section 28 Input terminal 29, 29a, 29b Output terminal 30 Repeater 40 Master unit 50 Junction box 60 PCS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 Monitor terminal 71 Communication part 72 Control part 73 Storage part 74 Operation part 75 Display part 80 Data logger 81 Communication part 82 Control part 83 Storage part 85 Abnormality detection part 86 Threshold value derivation part 90 Monitor server BD, BD1, BD2, BD3 Bypass diode PL power line NW network

Claims (16)

複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、
前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、
前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、
を備える異常検出装置。
An abnormality detection device that detects an abnormality of at least one string in a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel,
An acquisition unit for acquiring information on a voltage applied to a part of the string;
When the voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold, an abnormality detection unit that detects abnormality of the string;
An abnormality detection device comprising:
請求項1に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第1の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が所定時間以上継続された場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection apparatus according to claim 1,
The acquisition unit acquires voltage information of at least one solar panel in the string,
When the voltage acquired by the acquisition unit is equal to or higher than the first threshold and the state where the voltage is equal to or higher than the first threshold is continued for a predetermined time or more, the abnormality detection unit An abnormality detection device that detects an abnormality of a solar panel other than at least one solar panel.
請求項2に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第1の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルに対する日影を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection apparatus according to claim 2,
When the voltage acquired by the acquisition unit is equal to or higher than the first threshold and the state where the voltage is equal to or higher than the first threshold is not continued for the predetermined time or longer, the abnormality detection unit An anomaly detection device for detecting a shade for a solar panel other than the at least one solar panel.
請求項1に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、
前記異常検出部は、前記電圧が前記第1の閾値以上である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記ストリングにおける前記少なくとも1つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection apparatus according to claim 1,
The acquisition unit acquires voltage information of at least one solar panel in the string a plurality of times,
The abnormality detection unit detects an abnormality of a solar panel other than the at least one solar panel in the string when a state where the voltage is equal to or higher than the first threshold is detected a plurality of times in a predetermined period. Anomaly detection device.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記一部にかかる電圧が、前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以下である場合、前記ストリングの異常を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 4,
The abnormality detection device detects an abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or lower than a second threshold value that is smaller than the first threshold value.
請求項5に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第2の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が所定時間以上継続された場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 5,
The acquisition unit acquires voltage information of at least one solar panel in the string,
When the voltage acquired by the acquisition unit is equal to or lower than the second threshold and the voltage is equal to or lower than the second threshold, the abnormality detection unit is configured to perform the at least one An anomaly detection device that detects anomalies in solar panels.
請求項6に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第2の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルに対する日影を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 6,
When the voltage acquired by the acquisition unit is equal to or lower than the second threshold and the state where the voltage is equal to or lower than the second threshold is not continued for the predetermined time or more, the abnormality detection unit An anomaly detection device that detects a shade for one solar panel.
請求項5に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも1つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、
前記異常検出部は、前記電圧が前記第2の閾値以下である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記少なくとも1つの太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 5,
The acquisition unit acquires voltage information of at least one solar panel in the string a plurality of times,
The abnormality detection unit detects an abnormality of the at least one solar panel when a state where the voltage is equal to or lower than the second threshold is detected a plurality of times in a predetermined period.
請求項5ないし8のいずれか1項に記載の異常検出装置であって、更に、
前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する閾値導出部を備える、異常検出装置。
The abnormality detection device according to any one of claims 5 to 8, further comprising:
An abnormality detection device comprising a threshold value deriving unit for deriving the first threshold value or the second threshold value.
請求項9に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの最大電力動作点における電圧に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 9,
The abnormality deriving device, wherein the threshold deriving unit derives the first threshold or the second threshold based on a voltage at a maximum power operating point of the solar panel from which the voltage is obtained by the obtaining unit.
請求項9に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの電圧の、前記電圧が取得された時間帯と同一時間帯における過去の実績値に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 9,
The threshold deriving unit is based on a past actual value of the voltage of the solar panel from which the voltage is acquired by the acquiring unit in the same time zone as the time zone in which the voltage is acquired. An abnormality detection device for deriving a second threshold value.
請求項9に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記ストリング以外の他のストリングの一部にかかる電圧に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 9,
The threshold deriving unit is an abnormality detection device that derives the first threshold or the second threshold based on a voltage applied to a part of a string other than the string.
請求項12に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、複数の他のストリングの一部にかかる電圧の平均値に基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する、異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 12,
The threshold value derivation unit is an abnormality detection device that derives the first threshold value or the second threshold value based on an average value of voltages applied to a part of a plurality of other strings.
請求項9ないし13のいずれか1項に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、各太陽光パネルが有するバイパスダイオードの数と、前記ストリングに含まれる前記太陽光パネルの数と、太陽光パネルの電圧を検出する電圧検出装置が接続される前記太陽光パネルの数と、の少なくともいずれか1つに基づいて、前記第1の閾値又は前記第2の閾値を導出する、異常検出装置。
An abnormality detection device according to any one of claims 9 to 13,
The threshold value deriving unit is connected to a voltage detection device that detects the number of bypass diodes of each solar panel, the number of solar panels included in the string, and the voltage of the solar panel. An abnormality detection device that derives the first threshold value or the second threshold value based on at least one of the number of
複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、
前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、
前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、
を備える異常検出システム。
A solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel;
A voltage detection device for detecting a voltage applied to a part of the string in the solar cell array;
An abnormality detection device that acquires information on the voltage from the voltage detection device and detects abnormality of the string when the voltage applied to the part is equal to or higher than a first threshold;
An abnormality detection system comprising:
複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも1つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、
前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、
前記一部にかかる電圧が第1の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、
を有する異常検出方法。
An abnormality detection method in an abnormality detection device for detecting an abnormality of at least one string in a solar cell array in which a plurality of strings in which a plurality of solar panels are connected in series are connected in parallel,
Obtaining voltage information across a portion of the string;
If the voltage across the portion is greater than or equal to a first threshold, detecting an abnormality in the string;
An abnormality detection method comprising:
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