JP2017063591A - 太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラム - Google Patents

太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間に太陽光発電ユニットの診断を行うことで太陽光発電を妨げることなく太陽電池ストリングの電流—電圧特性を計測することが可能で、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用して少ない電力量で精度のよい電流—電圧特性、診断結果を得ることができる太陽光発電システムを提供すること。【解決手段】 太陽電池ストリングを備えた太陽光発電ユニット２０と、前記太陽光発電ユニット２０とネットワークを介して接続された診断装置１０を備えた太陽光発電システム１００において、予め決められた診断日でかつ日の出後または日の入り前の時間である診断日時に前記電流—電圧特性用の計測を行い、所定期間の前記電流—電圧特性用の計測データ、基準用電流—電圧特性曲線とを比較することにより太陽電池ストリングの異常や劣化を診断する。【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光発電ユニットの異常や劣化を診断する太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムに関する。
近年、地球環境問題に対する取り組みの一環として、太陽光発電、風力発電、水力発電等の環境に優しくクリーンなエネルギーの普及が急速に進んでいる。
一般的に太陽光発電ユニットは、建築物の屋根や壁面等に設置された太陽電池パネルに太陽光が照射されることにより太陽電池パネルから直流電力が出力され、そして前記直流電力はパワーコンディショナによって交流電力に変換された後、電力供給される。
太陽光発電設備の寿命は、前記太陽電池パネルが約２０年、前記パワーコンディショナが約１０年であり、一定年数を過ぎると劣化、磨耗等の原因により太陽光発電設備の故障率が上がってくるため、定期的な保守及び点検が重要となる。特に太陽電池パネルは建築物の屋根や壁面等に設置されているため、太陽電池パネルの故障や出力低下等の不具合が発生してもユーザーが不具合に気付き難く、不具合が生じた場合には長期間にわたって電力損失を招くおそれがあるため、定期的な保守点検サービスや遠隔監視による故障診断サービスが重要な技術課題となっている。
太陽電池パネルの保守点検として、モニタ画面に電流電圧特性曲線を描き、その特性曲線のパターンを太陽電池パネルの電流電圧特性の代表的なパターンと比較することによって、太陽電池パネルが正常に動作しているか否かを診断する方法がある。
特許文献１は、太陽電池の特性評価装置に関するものであり、特性評価装置１０、コンピュータ１２、温度計１４，２０、日射計１６等を備える。特性評価装置１０は配線を介して太陽電池モジュール２００と接続され、太陽電池モジュール２００の電流―電圧特性を計測し、メモリ５２に格納された基準特性のデータと計測した電流―電圧特性のデータとを比較することで故障診断を行う（その段落００２３、００２４、００３３、００５６）ことが記載されている。
また特許文献２は、太陽電池アレイの診断装置、パワーコンディショナ、太陽電池アレイの診断方法、及びプログラムに関するものであり、パワーコンディショナ１０に備えられた切替部３２において発電用配線３６から診断用配線３８に切り替えることにより故障診断を行う。診断時間帯は日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間であり、前記時間帯に診断を行うことにより、発電中の運転を妨げることなく太陽電池アレイの電気特性を診断することができる（その段落００２４、００３０、００４６、００５０、００５３、００６５）ことが記載されている。
そして特許文献３は、太陽光発電システムの診断方法、診断装置、および診断プログラムに関するものであり、太陽光発電システム１は診断器１７を備え、前記診断器１７が電流値と日射強度との時系列データおよび電圧値と温度との時系列データに対する回帰分析から電力値が最大となる最大出力点（ＭＰＰ）を出力し、前記ＭＰＰの挙動によりアレイの出力が正常か否かを判断する（その段落００３５、段落００４４〜段落００７８）ことが記載されている。
特開２００７−３１１４８７号公報 特開２１０３−０６５７９７号公報 国際公開第２１０１／０８９９９９号パンフレット
しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、太陽電池が発電を行うことができる晴天時などの環境下において発電処理を一旦停止させて故障診断のための電流―電圧特性の計測を実施するため、発電量の損失が発生するうえに保守点検作業員を定期的に太陽電池パネルが設置された家屋等に派遣し計測を行う必要があるため、保守点検作業員の育成や派遣のための費用、評価装置の購入等の設備費用等莫大なコストがかかり、太陽光発電事業者にとって大きな負担となってしまう。
また特許文献２に開示された発明においては、診断時間帯を日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間としているため、発電中の運転を妨げることなく太陽電池パネルの電気特性を診断することができるが、太陽電池パネルの電流―電圧特性を計測する際に可変抵抗を使用しているため、可変抵抗を制御するために大きな電力を消費し、また1回の測定で故障診断を行っているために経年劣化等による故障などの予測ができない。
そして特許文献３に開示された発明においては、電流値と日射強度との時系列データおよび電圧値と温度との時系列データに対する回帰分析によって故障診断を行っており、経年劣化等の予測診断が可能であるが、電流電圧特性曲線を回帰分析で求めた電圧値と電流値で作成しているため、実際に計測した値を使用して電流―電圧特性曲線を求めて診断する場合と比較して精度が悪くなってしまう。
そこで本発明は、日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間に太陽光発電ユニットの診断を行うことで太陽光発電の総発電量に影響を与えることなく太陽電池ストリングの電流―電圧特性を計測することができる太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムを提供することを目的とする。
また本発明は、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用して電流―電圧特性のための計測データを取得するため、少ない電力量で精度のよい電流―電圧特性を得ることができ、高い診断精度を提供することが可能な太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムを提供することを目的とする。
そして本発明は、太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを所定期間使用して故障診断を行うため、経年劣化等の予測診断が可能で太陽光発電ユニットの故障を早期に発見することができる太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムを提供することを目的とする。
さらに本発明は、既存の接続箱の置き換えまたは回路の追加のみで太陽光発電の故障診断、メンテナンスのためのデータを太陽光発電ユニット使用者やメンテナンス事業者等に自動的に提供可能な太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムを提供することを目的とする。
ここで「計測データ」とは、電流―電圧特性用の計測データと太陽光発電ユニットが稼動している間に逐次計測を行っている通常稼動時の計測データの二つのデータがある。計測データは、接続箱２４からの太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、そして測定部２２からの日射量、温度、計測時間、また計測制御部２３が設定する電流―電圧特性計測フラグを指すものとし、電流―電圧特性用の計測データは計測制御部２３が設定する電流―電圧特性計測フラグがオンになっており、通常稼動時の計測データは計測制御部２３が設定する電流―電圧特性計測フラグがオフになっていることとする。
また「計測データ」には、各太陽光発電ユニットを識別するための番号である太陽光発電ユニット番号が含まれていてもよい。
「診断日時」とは、電流―電圧特性用の計測データを取得する日時であり、診断計測開始から診断計測完了までの時間帯を指し、診断時間と診断日を合わせたものである。
「電流―電圧特性曲線」とは、太陽電池が光を受けて発電する際の出力特性を、縦軸に電流値、横軸に電圧値をとって表現した場合のデータを曲線に近似して表したもの、もしくは離散的なデータのセットであり、本発明では接続箱に設けられた電流値、電圧値を使用して電流―電圧特性曲線を算出する。
本発明は、複数の太陽電池ストリングを備えた太陽光発電ユニットと、前記太陽光発電ユニットとネットワークを介して接続された診断装置を備えた太陽光発電システムにおいて、前記太陽光発電ユニットは、予め決められた診断日でかつ日の出後または日の入り前の時間である診断日時に電流―電圧特性用の計測を指示する計測制御部と、前記計測制御部の指示により、日の出後に太陽電池ストリングの電圧が自然に上昇するのを利用して、もしくは日の入り前に太陽電池ストリングの電圧が自然に下降するのを利用して電流―電圧特性用の計測データを計測する電流―電圧特性計測部を備え、前記診断装置は、前記太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを前記太陽光発電ユニットから取得する通信部と、前記通信部で取得された前記太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された所定期間の前記電流―電圧特性用の計測データを使用して診断用電流―電圧特性曲線を算出する診断用電流―電圧特性曲線算出部と、前記診断用電流―電圧特性曲線と基準用電流―電圧特性曲線とを比較することにより前記太陽電池ストリングの異常や劣化を診断する判定部を備えたことを特徴とする。
本発明の太陽光発電システムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間に太陽光発電ユニットの診断を行うことで太陽光発電を妨げることなく太陽電池ストリングの電流―電圧特性を計測することができる。
また本発明の太陽光発電システムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用して電流―電圧特性のための計測データを取得するため、少ない電力量で精度のよい電流―電圧特性を得ることができ、診断結果も精度のよいものを提供することが可能となる。
本発明の太陽光発電システムは、前記電流―電圧特性用の計測データが電流、電圧、日射量および温度であり、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部は前記日射量において電流―電圧特性曲線を正規化し、前記診断用電流―電圧特性曲線を算出することを特徴とする。
本発明の太陽光発電システムは、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部が前記太陽電池ストリングの等価回路モデルから得られる電流、電圧、日射量および温度の関係式を使用して前記電流―電圧特性曲線を正規化することを特徴とする。
本発明によれば、日射量によって電流―電圧特性曲線を正規化するため、ある規格化した日射量下での診断用電流―電圧特性曲線を利用して診断を行うことが可能となり、簡単な判定方法で故障の有無を判定することが可能となる。
本発明の太陽光発電システムは、前記太陽光発電ユニットが、パワーコンディショナと、日射量を計測する日射量計測部と、時間の計測を行う計時部を備え、前記診断日時は前記日射量及び／又はパワーコンディショナの稼動／停止状況によって決定することを特徴とする。
本発明によれば、診断日時を日射量、パワーコンディショナの稼動／停止状況または時間の少なくともいずれか一つによって決定するため、精度のよい日の出時間、日の入り時間を算出することが可能となる。
本発明の太陽光発電システムは、前記診断装置がさらに前記太陽電池ストリングの状態により前記診断日時を決定する診断日時決定部を備え、前記診断日時を前記太陽光発電ユニットに送信することを特徴とする。
本発明によれば、前記診断装置が前記診断日時を決定する診断日時決定部を備えているため、前記診断装置に送信される計測データを解析することとで適切な診断日時を決定し、前記太陽光発電ユニットに送信することができる。
本発明の太陽光発電システムは、前記太陽光発電ユニットがさらに前記計測制御部からの指示により前記太陽電池ストリングとパワーコンディショナ間の接続または遮断する切替部を有することを特徴とする。
本発明の太陽光発電システムは、前記電流−電圧特性計測部および／または前記切替部が複数の固定抵抗器と接続器または前記複数の固定抵抗器と前記接続器の代替として複数のパワー半導体素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用しているため、回路内に配置された最小限の抵抗を切替制御するだけで多数の計測データを取得することが可能となり、少ない電力で電流―電圧特性を計測することができる。
本発明の太陽光発電システムは、前記切替部が各前記太陽電池ストリングと前記電流―電圧特性計測部とをそれぞれ接続することを特徴とする。
このように各太陽電池ストリングの電流をそれぞれ前記電流―電圧特性計測部に伝送することで、１回の診断時間で全ての太陽電池ストリングの計測が終了していない場合でも、次の計測時に計測が終了していない太陽電池ストリングから計測を開始することが可能であるため、太陽電池ストリングの全計測時間を短縮することが可能となる。
前記電流―電圧特性計測部と接続されていない太陽電池ストリングはパワーコンディショナに接続されて電力系統に伝送されるため、電力容量を抑えることができるうえ、太陽光発電処理を停止する必要がない。
本発明の太陽光発電システムは、前記切替部が前記パワーコンディショナ内の電流計の値と電圧計の値を制御することによって前記太陽電池ストリングとパワーコンディショナ間の接続を遮断することを特徴とする。
本発明の太陽光発電システムはさらに計測データ異常検知装置を備え、前記計測データ異常検知装置は前記電流―電圧特性用の計測データの異常を検知し、異常検知結果を前記診断装置に送信し、前記診断装置は異常が検知された前記電流―電圧特性用の計測データを前記診断用電流―電圧特性曲線を算出するために使用しないことを特徴とする。
本発明によれば、計測データ異常検知装置において計測データの異常を検知することで、精度のよい診断用電流―電圧特性曲線を得ることが可能となる。
また抵抗値を変化させた場合の電圧、電流が一定期間整定しない整定時間に取得した計測データに対しても、フィルタリング処理と前記計測データ異常検知装置を合わせて使用することで前記整定時間に取得した計測データを完全に除去することが可能となる。
本発明の太陽光発電システムは、前記太陽電池ユニットがさらに降雪・積雪計測部を備え、前記計測制御部は前記降雪・積雪計測部が前記太陽電池ストリング上に雪が積もっている及び／又は雪が降っていると計測した場合に前記電流―電圧特性用の計測の指示を行わないことを特徴とする。
本発明によれば、太陽電池ストリング上に雪が積もっている、もしくは降っている場合は、たとえ日射量があったとしても太陽電池ストリングからの発電は限りなくゼロに近くなるため、正確な電流―電圧特性用の計測データを取得することが不可能となる。よって、前記降雪・積雪計測部からの降雪・積雪情報を使用することで、太陽電池ストリング上に積雪・降雪している場合は電流―電圧特性用の計測処理を停止し、不必要な計測データの取得を回避することが可能となる。
また本発明の太陽光発電システムはさらに電力会社が設置した系統側サーバーと接続され、前記系統側サーバーから受信した発電量の出力抑制情報から前記太陽光発電ユニットが電力系統へ出力する発電量を抑制することを特徴とする。
本発明によれば、電力会社から発電量出力抑制指令が行われた場合でも、各電力会社からの発電量の出力抑制情報から、太陽光発電ユニットが電力系統へ出力する発電量を抑制することが可能となるため、抑制指令に対応した太陽光発電システムを簡単かつ容易に導入することが可能となる。
本発明の太陽光発電システムは、太陽電池ストリングと接続箱を備えた太陽光発電ユニットと、前記複数の太陽光発電ユニットが接続されたパワーコンディショナと、前記太陽光発電ユニットとネットワークを介して接続された診断装置を備えた太陽光発電システムにおいて、
前記太陽光発電ユニットは、
予め決められた診断日でかつ日の出後または日の入り前の時間である診断日時に電流―電圧特性用の計測を指示する計測制御部と、
前記計測制御部の指示により、日の出後に太陽電池ストリングの電圧が自然に上昇するのを利用して、もしくは日の入り前に太陽電池ストリングの電圧が自然に下降するのを利用して電流―電圧特性用の計測データを計測する電流―電圧特性計測部と、
前記接続箱内の温度、電流または電圧の異常を検出する異常検知部を備え、
前記診断装置は、
ひとつの太陽光発電ユニットが前記異常検知部により異常を検出した場合に、その他の太陽光発電ユニット対して前記電流―電圧特性用の計測の中断指示を行う太陽光発電ユニット監視部を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、１つのパワーコンディショナに複数の接続箱（太陽光発電ユニット）が接続されている太陽光発電システムにおいて、大部分の接続箱に集電されているストリング上の太陽光パネルは、パワーコンディショナによってＭＰＰＴ制御された通電発電状態であるのに対し、一部の接続箱（太陽光発電ユニット）に集電されているストリング上の太陽光パネルは電流―電圧特性の計測処理が行われるといった状態を回避し、常に全ての太陽光パネルをＭＰＰＴ制御された発電状態に置くように管理することが可能となる。
本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間に太陽光発電ユニットの診断を行うことで太陽光発電を妨げることなく太陽電池ストリングの電流―電圧特性を計測することができる。
また本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用して電流―電圧特性のための計測データを取得するため、少ない電力量で精度のよい電流―電圧特性を得ることができ、診断結果も精度のよいものを提供することが可能となる。
そして本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを所定期間使用して故障診断を行うため、経年劣化等の予測診断が可能で太陽光発電ユニットの故障を早期に発見することができる。
さらに本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、既存の接続箱の置き換えまたは回路の追加のみで太陽光発電の故障診断、メンテナンスのためのデータを太陽光発電ユニット使用者やメンテナンス事業者等に自動的に提供することが可能となる。
本発明の第１の実施形態の太陽光発電システム１００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の診断装置１０を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の電流―電圧特性計測部２８の回路について抵抗素子を３個使用した場合の１構成図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の切替部２５の回路図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の測定部２２を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット２０における電流―電圧特性の計測処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス図である。 上記実施形態の診断日時テーブルの概念図である。 上記実施形態の時間ｔにおける入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗を示す表である。 上記実施形態の時間ｔ１における電流―電圧特性計測部２８の概略回路図である。 上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断日時を使用した計測処理）の概要を示すフローチャートである。 上記実施形態の日射量とパワーコンディショナの電力変換効率の関係を示すグラフであり、（ａ）は、縦軸が日射量で横軸が時間を示すグラフ、（ｂ）は縦軸がＰＣＳ（パワーコンディショナ）電力変換効率で横軸が時間を示すグラフである。 上記実施形態において抵抗素子４個で構成された電流―電圧特性計測部を用いた場合の電流―電圧特性用の計測データを示すグラフであり、縦軸が電圧値、横軸が電流値である。 上記実施形態の抵抗値を変化させた場合の電圧の変化を示すグラフであり、縦軸が太陽電池ストリングの電圧、横軸が時間である。 上記実施形態の太陽電池セルの等価回路を示す模式図である。 上記実施形態の正規化された診断用電流―電圧特性曲線を示すグラフである。 上記実施形態の他の前記切替部２５、前記パワーコンディショナ２６の構成例を示す図であり、（ａ）は前記切替部２５の他の構成例を示す概略図、（ｂ）はパワーコンディショナ２６内の電流計、電圧計の他の構成例を示す模式図である。 上記実施形態の診断装置１０の故障判定処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断装置１０からの電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令による処理）の概要を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の太陽光発電システム２００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の診断装置２１０を示す機能ブロック図である。 上記実施形態のパワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況テーブルの概念図である。 上記実施形態の前記診断日時決定部２３３における診断日時決定処理の概要（実施例２−１）を示すフローチャートである。 上記実施形態の診断日テーブルの概念図である。 上記実施形態の前記診断日時決定部２３３における診断日時決定処理の概要（実施例２−２）を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の太陽光発電ユニット３２０の測定部２２を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（降雪・積雪情報を使用した計測処理）の概要を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態の太陽光発電ユニット４２０の構成を示す概略図である。 上記実施形態の診断装置４１０を示す機能ブロック図である。 本発明の第５の実施形態の太陽光発電システム５００の構成を示す概略図である。 本発明の第６の実施形態の太陽光発電ユニット６２０の切替部６２５の構成を示す概略図であり、（ａ）は接続箱内にスイッチＳＷ_ｋがない場合の構成例、（ｂ）は接続箱内にスイッチＳＷ_ｋを追加した場合の他の構成例を示す。 本発明の第７の実施形態の太陽光発電システム７００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の計測データ異常検知装置７５０において演算されたΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔｋのグラフ（縦軸がΔIｓｔｒｉｎｇ、横軸が計測時間ｔｋ）である。 本発明の第８の実施形態の太陽光発電システム８００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット８２０＿ｍの切替部８２５＿ｍの回路図である。 上記実施形態の診断装置８１０を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット８２０＿ｍの切替部８２５＿ｍの状態遷移表である。 上記実施形態の太陽光発電システム８００における出力抑制処理の概要を示すシーケンス図である。 本発明の第９の実施形態の太陽光発電システム９００の構成を示す概略図である。 太陽電池ストリングの出力特性を示したグラフであり、（ａ）は横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］で、（ｂ）は横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流[Ａ]である。 上記実施形態の診断装置９１０を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの切替部９２５＿ｍの構成例を示す概略図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍのパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計、電圧計周辺の構成例を示す模式図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍのパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの構成例を示す模式図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電圧クランプ回路９２６１１＿ｍの構成例を示す模式図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、通常稼動時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、電流―電圧特性計測用のデータ取得時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］を表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流［Ａ］を表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの他の例において、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］を表している。 上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの他の例において、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流［Ａ］を表している。 本発明の第８の実施形態の太陽光発電システム８００のその他の構成を示す概略図である。 本発明の第９の実施形態の太陽光発電システム９００のその他の構成を示す概略図である。 本発明の第１０の実施形態の太陽光発電システム１０００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の接続箱１０２４の実装模式図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８の回路図例である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８のその他の回路図例である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０で使用されるパワー半導体を説明するための説明図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０で使用されるパワー半導体の電流―電圧曲線を示した説明図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８のゲート制御信号の信号波形を示した説明図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ａ）を示した説明図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｂ）を示した説明図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｃ）を示した説明図である。 上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｄ）を示した説明図である。 上記実施形態の計測制御部１０２３によるゲート制御信号生成回路のＰＷＭ復調回路を示す回路図である。 上記実施形態の計測制御部１０２３によるゲート制御信号生成回路を示す回路図である。 上記実施形態の切替部１０２５の回路図である。 上記実施形態の切替部１０２５の切替ＳＷゲート制御信号生成回路図であり、（ａ）は切替ＳＷゲート制御信号１生成回路、（ｂ）は切替ＳＷゲート制御信号２生成回路である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８のその他の回路図例２である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０における電流―電圧特性の計測処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の計測制御部１０２３の内部電源電圧関係を示す模式図である。 上記実施形態のＬＤＯレギュレータの回路図である。 本発明の第１１の実施形態の太陽光発電システム１１００の構成を示す概略図である。 上記実施形態の診断装置１１１０を示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電システム１１００における異常検知処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍにおける異常検知処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１１１０における異常検知処理の概要を示すシーケンス図である。 上記実施形態の異常検知部１１５０＿ｍを示す機能ブロック図である。 上記実施形態の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍの状態遷移図である。
本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施形態の太陽光発電システム１００の構成を示す概略図であり、図３は上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の電流―電圧特性計測部２８の回路について、抵抗素子を３個使用した場合の１構成図である。また、図４は上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の切替部２５の回路図であり、図５は上記実施形態の太陽光発電ユニット２０の測定部２２を示す機能ブロック図である。図７は上記実施形態の電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス図であり、図８は上記実施形態の診断日時テーブルの概念図である。
太陽光発電システム１００は複数の太陽光発電ユニット２０と診断装置１０と表示装置３０から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。
ここで太陽光発電ユニット２０の構成、処理の流れに関して図を用いて説明する。
前記太陽光発電ユニット２０は、太陽光エネルギーによって発電する発電装置であり、複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・、接続箱２４、切替部２５、パワーコンディショナ２６、計測制御部２３、電流―電圧特性計測部２８、測定部２２、通信部２１、記憶部２９から構成される。
前記太陽電池ストリング２７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パネルモジュールを直列に複数接続したものであり、前記複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・は電力線を介して前記接続箱２４に接続される。複数の太陽電池ストリング２７,２７，・・・には、個別管理のために、それぞれ固有の太陽電池ストリング番号がつけられている。
前記接続箱２４は、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・で発電した電気エネルギーを集めるための機器であり、入力側は前記複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・に、出力側は前記切替部２５と前記通信部２１とに接続され、前記接続箱２４に並列に接続された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力線を１つにまとめて、前記切替部２５を介して前記パワーコンディショナ２６に電力を伝送する。また、前記切替部２５を介して前記電流―電圧特性計測部２８に接続されている場合は、前記電流―電圧特性計測部２８に前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力を伝送する。また前記接続箱２４は、太陽電池ストリング２７の電流値をそれぞれ計測する電流計と、前記接続箱２４から出力される電圧値を計測する電圧計、さらにデータ送信機能を有し、前記データ送信機能は計測した前記電流値と前記電圧値、太陽電池ストリング番号を前記通信部２１に送信する。
前記パワーコンディショナ２６は、複数の前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・による直流の発電電力を交流電力に変換するための装置であり、入力側は前記切替部２５に、出力側は電力系統４０に接続され、前記接続箱２４から伝送された直流の発電電力を交流電力に変換して前記電力系統４０に電力を供給するとともに、伝送される電力の制御を行う。
前記切替部２５は、前記接続箱２４から伝送される電力を前記パワーコンディショナ２６もしくは前記電流―電圧特性計測部２８のどちらか一方に伝送するための切替スイッチであり、電磁開閉器ＭＣ０１，ＭＣ０２で構成される（図４）。前記計測制御部２３からの指示により前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の電磁開閉器ＭＣ０１のオン／オフと前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間の電磁開閉器ＭＣ０２のオン／オフの切替を行う。
図１７（ａ）は前記切替部２５の他の構成例を示す概略図である。
前記切替部２５は、上述のような前記電磁開閉器ＭＣ０１，ＭＣ０２で構成される切替スイッチ（図４）でもよいし、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間の接続は電磁開閉器ＭＣ０２のオン／オフの切替（図１７（ａ））によって行い、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の接続は、前記計測制御部２３から前記パワーコンディショナ２６に電流計・電圧計制御信号Ａを送信し、前記電流計・電圧計制御信号Ａによって、パワーコンディショナ２６をスタンバイ状態としてもよい（図１７（ｂ））。
前記計測制御部２３からの前記電流計・電圧計制御信号Ａによるパワーコンディショナ２６の制御方法を以下に説明する。
図１７（ｂ）は、前記パワーコンディショナ２６内の電流計、電圧計の他の構成例を示す模式図である。
入力端子Ｐは前記接続箱２４に接続され、出力端子Ｎ１は前記パワーコンディショナ２６内のＤＣ／ＤＣコンバータに接続されている。また、出力端子Ｎ２，Ｎ３は、パワーコンディショナ２６内のデジタル制御部に接続されている。電圧計の電圧計測値を０Ｖ（＜＜１）にするためのスイッチＳＷ＿１、電流計の電流計測値を０ＡにするためのスイッチＳＷ＿２を有する。
前記計測制御部２３は、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の接続遮断するタイミングで、前記パワーコンディショナ２６に前記電流計・電圧計制御信号Ａを送信する。前記電流計・電圧計制御信号Ａを受信した前記パワーコンディショナ２６はスイッチＳＷ＿１，ＳＷ＿２を閉じると、前記デジタル制御部に送信するための電圧計測値が０Ｖ（＜＜１）、電流計測値が０Ａに固定される。０Ｖ（＜＜１）の電圧計測値、０Ａの電流計測値を受信した前記デジタル制御部は、太陽電池ストリング２７，２７，・・・からの出力電力がないものと認識し、パワーコンディショナ２６はスタンバイ状態を維持する。ＤＣ/ＤＣコンバータは非動作状態になるため、パワーコンディショナへの入力抵抗は非常に高い状態が維持され、このことは接続箱とパワーコンディショナ間を実効的に電気的に遮断していることと等しくなる。これによって前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の接続が切断されている状態と同じ状態を実現することが可能となる。
前記測定部２２は前記太陽光発電ユニット２０周辺の環境情報や現在時間を測定するためのものであり、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・に照射される日射量を計測する太陽光日射量計測部２２１と、前記太陽電池ストリング２７，２７・・周辺の温度を計測する温度計測部２２２と、現在日時や電流―電圧特性の計測時間を計測する計時部２２４から構成される（図５）。
前記計時部２２４は、マイクロコンピュータ等に搭載されている万年カレンダー機能を使用してもよい。
前記通信部２１は、ネットワークを介して接続された前記診断装置１０とデータの送受信や通信を行うためのものであり、前記接続箱２４からの太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、そして前記測定部２２からの日射量、温度、計測時間の計測データをネットワークを介して前記診断装置１０に送信する。
また、前記計測制御部２３から前記通信部２１に電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令があった場合に、開始指令以降に受信した太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、そして前記測定部２２からの日射量、温度、計測時間等の計測データに対して、電流―電圧特性計測フラグをオンにしてセットし、ネットワークを介して前記診断装置１０に送信する。また、前記計測制御部２３から前記通信部２１に電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令があった場合は、終了指令以降に受信した太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、そして前記測定部２２からの日射量、温度、計測時間等の計測データに対して、電流―電圧特性計測フラグをオフにしてセットし、ネットワークを介して前記診断装置１０に送信する。
前記接続箱２４の電圧値、電流値、前記測定部２２からの日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等の計測データは取得するたびに逐次前記診断装置１０に送信されている。
また診断装置１０で決定された診断日時を受信し、前記診断日時を前記記憶部２９に格納する。さらに前記診断装置１０からの電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令を受信して前記計測制御部２３に伝達することで、前記診断装置１０から前記太陽光発電ユニット２０を遠隔操作し、リアルタイムに電流―電圧特性を計測することも可能である。
前記電流―電圧特性計測部２８は、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電流―電圧特性を計測するための回路（図３）であり、機械式リレー等の電磁開閉器（接続器）ＭＣ１〜ＭＣ７と抵抗素子（固定抵抗器）Ｒ１〜Ｒ３から構成される。またＰおよびＮは入出力側端子であり、前記接続箱２４に接続される。
前記計測制御部２３からの指示により前記切替部２５を介して前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８が接続され、前記電流―電圧特性計測部２８に電流が流れる。前記計測制御部２３の指示により前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフを行い、前記電流―電圧特性計測部２８内の抵抗値を変化させ、前記接続箱２４内の電流値、電圧値を計測することで、電流―電圧特性用の計測データを作成することが可能となる。
ここでは、電磁開閉器７個（ＭＣ１〜ＭＣ７）、抵抗素子３個（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の構成について説明したが、抵抗素子の個数を限定するものではなく抵抗素子４個（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）、電磁開閉器９個（ＭＣ１〜ＭＣ９）で構成した場合や抵抗素子５個、電磁開閉器１１個で構成した場合にも適用可能である。
また、機械式リレー等の電磁開閉器（接続器）と抵抗素子（固定抵抗器）を使用したが、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、バイポーラパワートランジスタ等の複数個のパワー半導体素子を使用して、電流―電圧特性計測部２８を形成してもよい。その場合は、前記パワー半導体素子への制御電圧を選択接続により変化させて抵抗値を選択し、変化する出力と変化させた抵抗値により得られたデータを使用して計測データを得ることも可能である。
前記記憶部２９は、前記計測制御部２３が使用するプログラムやデータが格納され、フラッシュメモリ等で構成される。電流―電圧特性を計測する診断日時２９１（図８）や、前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２（図７）が格納されている。
診断日時は前記診断装置１０で決定され、前記通信部２１を介して前記記憶部２９に格納されるが、前記診断日時は診断日の日の出後または日の入り前の時間が設定される。前記記憶部２９に格納された診断日時は前記診断装置１０から新しい診断日時が送信されると古い診断日時は消去され、新しい診断日時に書きかえられる。
診断日時は、図８のように計測開始日時と計測継続時間で規定されていてもよいし、計測開始日時と計測終了日時で規定されていてもよい。また計測開始時間と計測終了時間のみ規定され、計測日に関しては１日ごと、３日ごと、１週間ごと、１ヶ月ごと、１年ごと等の規定でもよい。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された診断日時２９１と前記測定部２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を開始／終了する日時であることを判断して前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオン／オフにする開始指令／終了指令を行う。
前記診断装置１０から前記通信部２１を介して電流―電圧特性計測開始指令や電流―電圧特性計測完了指令を受信した場合も、前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオン／オフにする開始指令／終了指令を行う。
また、前記記憶部２９に格納された電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２を参照して前記制御シーケンス２９２に沿って前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の切替制御（オン／オフ指示）を行う。
ここで太陽光発電ユニット２０における電流―電圧特性の計測処理に関して図６を用いて説明する。
図６は、上記実施形態の太陽光発電ユニット２０における電流―電圧特性の計測処理の概要を示すシーケンス図である。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された診断日時２９１と前記測定部２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を開始する日時であることを判断した場合、もしくは、前記診断装置１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令を行う。（Ｓ０１）
前記切替部２５は前記計測制御部２３からの指示により、前記電磁開閉器ＭＣ０１をオフ（開）とし、前記電磁開閉器ＭＣ０２をオン（閉）することで、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間を接続する（Ｓ０２）。前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間を接続することで、前記太陽電池ストリング２７，２７・・からの電流が前記電流―電圧特性計測部２８に流れる。
前記計測制御部２３は前記記憶部２９に格納された電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２を参照して前記制御シーケンス２９２に沿って前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ指示を行う（Ｓ０３）。
前記電流―電圧特性計測部２８は前記計測制御部２３の指示により電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフを行う（Ｓ０４）。
前記接続箱２４は電流値、電圧値を計測し、前記通信部２１に前記電流値、前記電圧値を送信する（Ｓ０５、Ｓ０６）。
前記測定部２２は前記太陽光日射量計測部２２１で計測された日射量、前記温度計測部２２２で計測された温度、前記計時部２２４で計時された計測時間を前記通信部２１に送信する（Ｓ０７）。
ここで前記接続箱２４から送信される電流値、電圧値や、前記測定部２２から送信される日射量、温度、計測時間は随時送信されており、電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフの切替タイミングとは非同期である。
前記通信部２１は前記計測制御部２３からの開始指令を受けて電流―電圧特性計測フラグをオンとし、ネットワークを介して電流―電圧特性用の計測データ（太陽電池ストリング番号、電流値、電圧値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）のセットを診断装置１０へ送信する（Ｓ０１２）。ここで、前記通信部２１は前記計測制御部２３からの開始指令から終了指令までの期間に受信した全ての計測データに対して、電流−電圧特性計測フラグをオンにする。また前記計測データは随時診断装置１０へ送信されており、電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフの切替タイミングとは非同期である。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された診断日時２９１と前記測定部２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を完了する日時であることを判断した場合、もしくは前記診断装置１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令を行う（Ｓ０９）。
前記切替部２５は前記計測制御部２３からの指示により、前記電磁開閉器ＭＣ０１をオン（閉）とし、前記電磁開閉器ＭＣ０２をオフ（開）することで、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間を接続する（Ｓ０１１）。
前記通信部２１は前記計測制御部２３からの終了指令を受けて、終了指令を受けた後に受信した計測データ（太陽電池ストリング番号、電流値、電圧値、日射量、温度、計測時間等）に対して電流―電圧特性計測フラグをオフとし、ネットワークを介して、通常稼動時の計測データ（太陽電池ストリング番号、電流値、電圧値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）のセットを診断装置１０へ送信する（Ｓ０１３）。
次に電流―電圧特性計測部２８を使用した電流―電圧特性の計測の詳細および効果に関して図を用いて説明する。
図９は上記実施形態の時間ｔにおける入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗を示す表であり、図１０は上記実施形態の時間ｔ１における電流―電圧特性計測部２８の概略回路図である。図１２は上記実施形態の日射量とパワーコンディショナの電力変換効率の関係を示すグラフであり、（ａ）は、縦軸が日射量で横軸が時間を示すグラフ、（ｂ）は縦軸がＰＣＳ（パワーコンディショナ）電力変換効率で横軸が時間を示すグラフである。図１３は、上記実施形態において抵抗素子４個で構成された電流―電圧特性計測部を用いた場合の電流―電圧特性用の計測データを示すグラフであり、縦軸が電圧値、横軸が電流値である。
図７の前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２は、縦軸が時間（ｔ１〜ｔ２０）で、横軸は電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７がオン（ＯＮ）の状態であるかオフ（ＯＦＦ）の状態であるかを示している。例えば、時間ｔ１の時にＭＣ１,ＭＣ４,ＭＣ７をオン（閉）状態とし、ＭＣ２,ＭＣ３，ＭＣ５，ＭＣ６をオフ（開）状態とすると（図１０）、電流Ｉが抵抗素子Ｒ１にのみ流れ、入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値Ｒ＝Ｒ１となる。
図９は上記実施形態の時間（ｔ１〜ｔ２０）における入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗を示しており、Ｒ１＝Ｒ０、Ｒ２＝２Ｒ０、Ｒ３＝４Ｒ０と設定した場合の時間の変化における抵抗値の変化を表している。
図７、図９のように時間がｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・，ｔ２０と変化するタイミングで電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ状態を変化させると、前記電流―電圧特性計測部２８の入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗が変化する。例えば、Ｒ１＝Ｒ０、Ｒ２＝２Ｒ０、Ｒ３＝４Ｒ０と設定した場合は、電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ状態の切替制御により、入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値をＲ０、２Ｒ０、３Ｒ０、４Ｒ０、５Ｒ０、６Ｒ０、７Ｒ０、∞（電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７を全てオフ状態にした場合にＲ＝∞（無限大）となる）と変化させることが可能となる。このように入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値を変化させながら電流値、電圧値を計測することで太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電流―電圧特性用の計測データを得ることができる。
前記電流―電圧特性計測部２８が抵抗素子４個（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）、電磁開閉器９個（ＭＣ１〜ＭＣ９）で構成されている場合も同様のオン／オフ制御シーケンスを設定することが可能であり、Ｒ１＝Ｒ０、Ｒ２＝２Ｒ０、Ｒ３＝４Ｒ０、Ｒ４＝８Ｒ０にすることで、前記電流―電圧特性計測部２８の入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値をＲ０〜１５Ｒ０に変化させることが可能となる。
また、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、バイポーラパワートランジスタ等の複数個のパワー半導体素子を使用した場合は、前記パワー半導体素子への制御電圧を選択接続により変化させて抵抗値を選択し、変化する出力と変化させた抵抗値により得られたデータを使用して電流―電圧特性用の計測データを得ることも可能である。
電流―電圧特性用の計測を行う診断日時は前記診断装置１０で決定され前記通信部２１を介して前記記憶部２９に格納されるが、前記診断日時は診断日の日の出後または日の入り前の時間が設定される。
日射量とＰＣＳ（パワーコンディショナ）電力変換効率（図１２）は、日の出後等の日射量の少ない時間帯においては、太陽電池ストリングからの発電量が低いうえ、さらにパワーコンディショナの電力変換効率（太陽電池ストリングで発電された直流電力をパワーコンディショナが交流電力に変換する効率）も低い。よってこの時間帯に前記接続箱２８と前記パワーコンディショナ２６間を切断して、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間を接続することで電流―電圧特性（Ｉ-Ｖ特性）の計測を実施しても、太陽光発電ユニット２０の総発電量に影響を与えない。
さらに、一般的に太陽電池の出力電流は日射強度に比例するため、日の出後あるいは日の入り前の日射強度の変化が大きい時間帯に電流―電圧特性を測定すると、前記入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値を変化させなくても日射強度の違いにより前記接続箱２４内で計測される電流値が変化し、ひとつの抵抗値で複数のデータ（電流値、電圧値）を取得することが可能となる（図１３中の点線で囲んだデータ列）。電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の切替が最小限で、かつ多数のデータを得ることができるため、精度のよい電流―電圧特性を得ることが可能となるうえ、電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の煩雑な切替処理を最小限にすることが可能となる。
このように、総発電量に影響を与えない時間帯に日射強度の変化を利用して電流―電圧特性の計測を行うことが本発明の電流―電圧特性の計測の重要なポイントとなる。
電流―電圧特性の計測処理（診断日時を使用した計測処理）の詳細な流れに関して図を用いて説明する。
図１１は、上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断日時を使用した計測処理）の概要を示すフローチャートである。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された前記診断日時テーブル２９１から診断日時を取得（Ｓ１０１）し、計測開始時間かどうかを判断する（Ｓ１０２）。
計測開始時間である場合は、前記切替部２５に切替指示を行い、前記接続箱２８と前記パワーコンディショナ２６間が切断され、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間が接続される（Ｓ１０３）。また、前記計測制御部２３は前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令を行う。計測開始時間でない場合は、計測開始時間になるまで待機状態とする。
前記計測制御部２３は前記記憶部２９から前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２を取得（Ｓ１０５）し、時間ｔｋ（1回目はｋ＝１）の前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ状態を取得し、前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７にオン／オフ指示を行う（Ｓ１０６）。ここで、前記接続箱２４から送信される電流値、電圧値は電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフの切替タイミングとは非同期であり、随時前記診断装置１０に送信されている。
前記計測制御部２３は計測完了時間かどうかを確認（Ｓ１０７）し、計測完了時間である場合は、前記切替部２５に切替指示を行い、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間が切断され、前記接続箱２８と前記パワーコンディショナ２６間が接続される（Ｓ１０８）。また、前記計測制御部２３は前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令を行う。
計測完了時間でない場合は、前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の切替時間間隔Δｔ＝ｔ（ｋ＋１）―ｔｋが経過したかどうかを確認する（Ｓ１０９）。
ここで、切替時間間隔Δｔ＝ｔ（ｋ＋１）―ｔｋが経過したかどうかを確認するために、前記計測制御部２８は前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７にオン／オフ指示を行うタイミング（Ｓ１０６）から開始して経過時間ｔｐをカウントしており、切替時間間隔Δｔ≦経過時間ｔｐを確認することにより判別を行う。
切替時間間隔Δｔが経過した場合は、時間ｔｋをｔ（ｋ＋１）とし（Ｓ１１０）、経過時間ｔｐを０にリセットする。
Ｓ１０５に戻り、Ｓ１０５からＳ１１０までを計測完了時間になるまで複数回繰返す。
次に電流―電圧特性の計測処理（診断装置１０からの電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令による処理）の詳細な流れに関して図を用いて説明する。
図１９は、上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断装置１０からの電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令による処理）の概要を示すフローチャートである。図１９は図１１の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断日時を使用した計測処理）と重複するステップがあるため、同様の番号を付して重複する説明を省略する。
前記計測制御部２３は、前記診断装置１０から前記通信部２１を介して電流―電圧特性計測開始指令を受信する（Ｓ３０１）。
Ｓ１０３からＳ１０６までを実行する。
前記計測制御部２３は電流―電圧特性計測完了指令があった場合（Ｓ３０７）は、前記切替部２５に切替指示を行い、前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間が切断され、前記接続箱２８と前記パワーコンディショナ２６間が接続される（Ｓ１０８）。また、前記計測制御部２３は前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令を行う。
計測完了指令がない場合は、Ｓ１０９以降を実行する。
Ｓ１０５からＳ１１０までを電流―電圧特性計測完了指令を受信するまで複数回繰返す。
図１４は、上記実施形態の抵抗値を変化させた場合の電圧の変化を示すグラフであり、縦軸が太陽電池ストリングの電圧、横軸が時間である。
図１４は、時間ｔｋのタイミングで前記電流―電圧特性計測部２８の入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗をＲ（ｋ−１）からＲｋに、時間ｔ（ｋ＋１）のタイミングで前記電流―電圧特性計測部２８の入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗をＲｋからＲ（ｋ＋１）に変更した場合の太陽電池ストリングの電圧の変化の一例であり、前記電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ切替直後は前記電流―電圧特性計測部２８の入力端子Ｐ〜出力端子Ｎ間の抵抗値が急に変化することによって電圧、電流が一定期間整定しない整定時間が存在する。よって、切替時間間隔Δｔを十分に長く設定することによって、整定後のデータ（電流値、電圧値）を十分に取得できるようにする。さらに前記診断装置１０ではデータ（電流値、電圧値）に対して適切なフィルタリング処理を行うことにより、整定時間中のデータや誤差の大きい異常なデータを省いて、より正確な電流―電圧特性を得ることができる。
次に診断装置１０の構成、処理の流れに関して図を用いて説明する。
図２は上記実施形態の診断装置１０を示す機能ブロック図である。
診断装置１０は前記太陽光発電ユニット２０から送信された計測データを使用して前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の劣化や故障の診断や予測を行い、また劣化や故障の診断結果によって電流―電圧特性用の計測を行う診断日時を決定する。前記診断装置１０は、通信部１１と記憶部１２と演算部１３と表示部１４から構成される。
前記通信部１１は、ネットワークを介して接続された前記太陽光発電ユニット２０や前記表示装置３０とデータの送受信や通信を行うためのものであり、前記太陽光発電ユニット２０で計測された計測データをネットワークを介して受信し、順次前記記憶部１２に格納する。
また前記記憶部１２に格納された診断日時や、前記演算部１３、前記表示部１４からの電流―電圧特性計測開始指令と電流―電圧特性計測完了指令を前記太陽光発電ユニット２０に送信する。
前記記憶部１２に格納された診断結果を前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に送信する。
前記記憶部１２は、計測データ記憶部１２１、基準データ記憶部１２２、診断結果データ記憶部１２３、診断日時記憶部１２４から構成される。
前記計測データ記憶部１２１には、太陽光発電ユニット２０で計測された計測データ（太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）のセットが蓄積される。前記計測データは前記太陽光発電ユニット２０から順次送信されたものである。
前記基準データ記憶部１２２には、診断の基準となる基準用電流―電圧特性曲線と対応する日射量が太陽電池ストリング２７,２７，・・・ごとに格納される。前記基準用電流―電圧特性曲線は、前記太陽光発電ユニット２０の初期設置時に計測した電流―電圧特性用の計測データを使用して作成されたものでもよいし、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の性能値として事前に決められている電流―電圧特性曲線を使用してもよい。また前記基準用電流―電圧特性曲線は、電流値（Iｋ）と電圧値（Ｖｋ）の（Iｋ,Ｖｋ）のセットが多数格納された離散的なデータ群の形式で格納されていてもよいし、数式として格納されていてもよい。
前記診断結果データ記憶部１２３には、前記演算部１３で診断された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の診断結果データ（太陽電池ストリング番号,正常／異常の判定結果，診断用電流―電圧特性曲線，判定日時）が格納される。前記診断結果は太陽電池ストリング番号ごとに格納される。
前記診断日時記憶部１２４には、前記演算部１３で決定された診断日時が格納される。前記太陽光発電ユニット２０の前記記憶部２９に格納された診断日時２９１（図８）と同様の形式で格納される。
前記表示部１４は、前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の診断結果を表示する表示装置であり、これにより太陽光発電メーカー、保守点検業者に診断結果を通知することが可能となる。また、前記表示部１４に備えられたユーザーインターフェース（マウス、キーボード等）によって各種設定／操作を行うことができ、具体的には診断日時等の設定や、表示されたボタン等を押下することによって手動で故障診断を太陽光発電ユニット２０に指示することができる。
手動で故障診断を指示した場合は、前記表示部１４から、前記太陽光発電ユニット２０に電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令を送信することで、リアルタイムに電流―電圧特性を計測することが可能である。
前記演算部１３は診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１と判定部１３２と診断日時決定部１３３から構成される。
前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１は、太陽電池ストリング２７，２７，・・・の状態を判定するために、所定期間の電流―電圧特性用の計測データを使用して前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電流―電圧特性データを算出し、前記基準データ記憶部１２２に格納されている基準用電流―電圧特性曲線に対応する日射量で正規化することで診断用電流―電圧特性曲線を算出するものである。
診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１の動作に関して図を用いて説明する。
図１５は上記実施形態の太陽電池セルの等価回路を示す模式図であり、図１６は上記実施形態の正規化された診断用電流―電圧特性曲線を示すグラフである。
前記太陽電池ストリング２７は、縦Ｎｓ個、横Ｎｐ個の太陽電池セルを有する太陽電池パネルモジュールをＮＲＯＷ個直列に接続したものであり、前記太陽電池ストリング２７は前記接続箱２４にＮＣＯＬ個並列に接続されているものとする。太陽電池セルはダイオードと光の強さに応じて発生する定電流電源IＰＨで構成される等価回路（図１５）で表される。
ｒｓはセルで発生した電流を端子に集める結線の直列抵抗（シリーズ抵抗）であり、ｒｐは太陽電池セルのｐｎ接合部の流れ電流に起因する並列抵抗（シャント抵抗）である。この等価回路から太陽電池セルの両端子ＰＮで観測される電流Iと電圧Ｖの関係は（数１）、（数２）のように表すことが可能となる。
ここで、Iｓ０：ダイオード飽和電流、Ａ：ダイオード理想因子（多結晶太陽電池セルの場合 Ａ〜１．３）、ｋ：ボルツマン定数（ｋ＝１．３８×１０−２３Ｊ／Ｋ）、ｑ：電子電荷（ｑ＝１．６×１０−１９Ｃ）、Ｔ：温度である。
（数１）、（数２）は太陽電池セルの場合の電流Ｉと電流Ｖの関係であるため、これを太陽電池ストリング２７，２７・・・（縦Ｎｓ個、横Ｎｐ個の太陽電池セルを有する太陽電池パネルモジュールをＮＲＯＷ個直列に接続した前記太陽電池ストリング２７を前記接続箱２４にＮＣＯＬ個並列に接続する）の電流Ｉｓｔｒｉｎｇと電圧Ｖｓｔｒｉｎｇの関係に変形すると（数３），（数４），（数５）となる。
ＩＳＣ：セルの短絡電流、Ｋ１：短絡電流の温度係数、ＴＣ：セルの動作温度、ＴＲｅｆ：セルの基準温度、λ：日射量比（日射量Ｇ(Ｗ／ｍ２)／基準日射量Ｇｎ（＝１００００Ｗ／ｍ２))である。
電流―電圧特性用の計測データのセットを電流値I_計測値、電圧値Ｖ_計測値、日射量比λ_計測値（日射量Ｇに日射量計測部２２１で計測された日射量の値を代入したもの）、温度Ｔ_計測値とし、正規化する日射量比の値をλ_正規化（日射量Ｇに正規化する日射量の値を代入したもの）として、正規化した診断用電流―電圧特性データI_正規化（数６）を算出する。
ここで、正規化する日射量の値は、前記基準データ記憶部１２２に格納されている基準用電流―電圧特性曲線に対応する日射量である。
まず、ｒａｔｉоの導出方法を説明する。
ｒａｔｉоは、通常稼動時の計測データである日射量比λｋ、温度Ｔｋ、電圧値Ｖｋ、電流値Ｉｋを使用して、（数３），（数４），（数５）にＶｓｔｒｉｎｇ＝電圧値Ｖｋ、λ＝前記日射量比λｋ、Ｔ＝前記温度Ｔｋを代入し、Ｉｓｔｒｉｎｇ（λｋ，Ｔｋ，Ｖｋ）／Ｉｋ（数７）を計算し、ｒａｔｉо（λｋ，Ｔｋ，Ｖｋ）を算出する。
そして、左辺を（数７）で導出した値とし、右辺を（数８）として、重回帰分析を行う。具体的には、一定期間の通常稼動時の計測データ（日射量比λｋ、温度Ｔｋ、電圧値Ｖｋ、電流値Ｉｋ（ｋ＝１〜Ｎ））を（数７）、（数８）に導入することで、係数｛μ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ｝を求める。
このように求められた係数｛μ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ｝を使用して、日射量比λ、温度Ｔ、電圧値Ｖの関数であるｒａｔｉо（λ，Ｔ，Ｖ）を求める。
次に、診断用電流―電圧特性曲線を求める方法を説明する。
（数３），（数４），（数５），（数８）に電流―電圧特性用の計測データＶｓｔｒｉｎｇ＝電圧値Ｖ_計測値、λ＝λ_計測値、Ｔ＝Ｔ_計測値を代入し、Ｉｓｔｒｉｎｇ（λ_計測値，Ｔ_計測値，Ｖ_計測値）、Ｉｓｔｒｉｎｇ（λ_正規化，Ｔ_計測値，Ｖ_計測値）、ｒａｔｉо（λ_計測値，Ｔ_計測値，Ｖ_計測値）を計算し、（数７）によって診断用電流―電圧特性データI_正規化を求める。ここで、Ｉｓｔｒｉｎｇ（λ_正規化，Ｔ_計測値，Ｖ_計測値）は、日射量比λに正規化したい値の日射量比λ_正規化（ここでは、日射量Ｇに前記基準データ記憶部１２２に格納されている基準用電流―電圧特性曲線に対応する日射量を代入して導出したλを使用する）を代入し、温度Ｔと電圧値Ｖは（数６）の分子で使用したＴ_計測値，Ｖ_計測値を使用する。
そして、所定期間の複数の電流―電圧特性用の計測データを使用して上述と同様に電流値Ｖに対する診断用電流―電圧特性データI_正規化を算出することで、多数の｛電圧値Ｖ，診断用電流―電圧特性データI_正規化｝のセットを得ることができる。この多数の｛電圧値Ｖ，診断用電流―電圧特性データI_正規化｝のセットをグラフ化・曲線化することで診断用電流―電圧特性曲線（図１６）を得ることができる。
前記正規化された診断用電流―電圧特性曲線は、前記診断用電流―電圧特性曲線は前記診断結果データ記憶部１２３に格納される。
このように日射量、温度、電圧値を変数として重回帰分析を行い、日射量で正規化を行うことで様々な日照条件や環境条件に依存しない正確な診断用電流―電圧特性曲線を算出することが可能となる。
ここでは、ｒａｔｉоは、日射量、温度、電圧値を変数とした重回帰分析で求めたが、温度及び電圧の変化量が小さければ、計算を簡素化するために日射量を変数とした単回帰分析で求めてもよい。
前記判定部１３２は、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１で算出された前記診断用電流―電圧特性曲線と前記基準データ記憶部１２２に記憶された基準用電流―電圧特性曲線を比較し、時間の経過にしたがって前記診断用電流―電圧特性曲線が基準用電流―電圧特性曲線からどの程度乖離しているか算出し、乖離の度合いによって故障の有無を判定する。もしくは前記診断用電流―電圧特性曲線を蓄積し、その時系列変化の度合いによって前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の異常や劣化を判定する。判定結果は前記診断結果データ記憶部１２３に格納される。
また前記判定部１３２は、前記計測データ記憶部１２１に新たな電流―電圧特性用の計測データが格納されたことを判別し、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１に診断用電流―電圧特性曲線の算出指示を行う。ここで電流―電圧特性計測用のデータかどうかは電流−電圧特性用計測フラグがオンになっているかどうかで判断する。
前記判定部１３２で故障と判定された場合、前記通信部１１は前記診断結果記憶部１２３に格納された診断結果を前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に送信し、前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に診断結果を表示する。前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に表示することによって太陽光発電ユニットの所有者、太陽光発電メーカー、保守点検業者、プラント管理者に診断結果を通知することが可能となる。
ここで診断装置１０での故障判定処理の流れに関して説明する。
図１８は上記実施形態の診断装置１０の故障判定処理の概要を示すシーケンス図である。
前記通信部１１は、前記太陽光発電ユニット２０から電流―電圧特性用の計測データのセットを受信すると、前記計測データ記憶部１２１に格納する（Ｓ２０１）。
前記判定部１３２は、前記計測データ記憶部１２１に電流―電圧特性用の計測データが格納されたことを確認すると、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１に診断用電流―電圧特性曲線を算出するように指示を行う（Ｓ２０２）。
前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１は診断用電流―電圧特性曲線を算出する（Ｓ２０３）
前記診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１は算出した診断用電流−電圧特性曲線を前記診断結果データ記憶部１２３に格納する（Ｓ２０４）。
前記判定部１３２は、前記診断結果データ記憶部１２３に格納された診断用電流―電圧特性曲線と前記基準データ記憶部１２２に記憶された基準用電流―電圧特性曲線を比較し、前記太陽電池ストリング２７,２７・・の故障の有無を判定し（Ｓ２０５）、診断結果を前記診断結果データ記憶部１２３に格納する（Ｓ２０６）。
前記通信部１１は、前記診断結果データ記憶部１２３に記憶された診断結果データを前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に送信する（Ｓ２０７）。
次に前記演算部１３の前記診断日時決定部１３３について説明を行う。
前記診断日時決定部１３３は、前記太陽電池ストリング２７,２７,・・の故障診断を行う診断日時を決定するものである。
前記診断日時は、診断日と計測開始時間と計測完了時間から構成される。
診断日時は定期検査の目的で設定される日時と前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の状態によって緊急で診断を行う場合に設定される日時がある。
定期検査の目的で設定される診断日時に関して説明する。
計測開始時間は診断日の日の出時間を、計測完了時間は日の出時間から所定時間後を設定する。もしくは診断完了時間は日の入り時間を設定し、診断開始時間は日の入り時間から所定時間前を設定する。日の出時間と日の入り時間は診断日、観測地の位置（緯度,経度）、太陽の位置に関するデータ等から計算して導出してもよいし、日の出時間、日の入り時間のテーブルを読み込んで使用してもよい。
診断日は、定期検査として1日ごと、３日ごと、１週間ごと、1ヶ月ごと、1年ごと等設定される。
診断日時は前記表示部１４から設定／変更することが可能である。
所定期間分の診断日時は前記診断日時記憶部１２４に格納されるとともに前記通信部１１を介して前記太陽光発電ユニット２０に送信され、送信された診断日時は、前記太陽光発電ユニット２０の前記記憶部２９に格納される。
前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の状態によって緊急で診断を行う場合に設定される診断日時に関して説明する。
前記判定部１３２において、前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・が故障であると判定された場合、前記診断日時決定部１３３は、定期検査とは別に緊急に診断を行う診断日時を設定し、前記太陽光発電ユニット２０に送信する。
緊急に診断を行う診断日時情報は事前に前記診断日時記憶部１２４に設定情報として格納されている。例えば故障と判定された場合は、日の出時間、日の入り時間に毎日診断を行う等の情報が格納されており、前記診断日時記憶部１２４に格納された診断日時は、前記故障と判定された場合に前記太陽光発電ユニット２０に送信され、送信された診断日時は、前記太陽光発電ユニット２０の前記記憶部２９に格納される。
前述した方法は、前記太陽光発電ユニット２０に格納されている診断日時を書き換えることによって、緊急に故障診断を行う方法であるが、前記判定部１３２において故障であると判定された場合に、前記判定部１３２から前記太陽光発電ユニット２０に対して電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令を送信することによってリアルタイムに故障診断を行うことも可能である。
表示装置３０は、前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の診断結果を表示する装置であり、液晶ディスプレイやパーソナルコンピュータ、携帯電話等の表示装置である。前記表示装置３０によって太陽光発電ユニット購入者や太陽光発電メーカー、保守点検業者に診断結果を通知することが可能となる。
このように、本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時等のシステムの運転開始時または停止時の弱光下の時間に太陽光発電ユニットの診断を行うことで太陽光発電を妨げることなく太陽電池ストリングの電流―電圧特性を計測することができる。
また本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、日の出時もしくは夕暮れ時の日射量の変化を利用して電流―電圧特性のための計測データを取得するため、少ない電力量で精度のよい電流―電圧特性を得ることができ、高い診断精度を提供することが可能となる。
そして本発明の太陽光発電システム、太陽光発電ユニットの診断方法および診断プログラムによれば、太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを所定期間使用して故障診断を行うため、正確な診断結果を得ることができる。
（第２の実施の形態）
図２０は本発明の第２の実施形態の太陽光発電システム２００の構成を示す概略図であり、図２１は上記実施形態の診断装置２１０を示す機能ブロック図である。図２２は上記実施形態のパワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況テーブルの概念図であり、図２４は上記実施形態の診断日テーブルの概念図である。
第１の実施の形態の太陽光発電システム１００では、前記診断装置２０に設けられた診断日時決定部２２によって診断日時を決定し、前記太陽光発電ユニット２０に送信していたが、第２の実施形態の太陽光発電システム２００では、太陽光発電ユニット２２０に設けられた診断日時決定部２３３によって診断日時を決定するものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
太陽光発電システム２００は複数の太陽光発電ユニット２２０と診断装置２１０と表示装置３０から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。
前記太陽光発電ユニット２２０は、複数の前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・、前記接続箱２４、前記切替部２５、前記パワーコンディショナ２２６、前記計測制御部２２３、前記電流―電圧特性計測部２８、前記測定部２２、前記通信部２１、前記記憶部２２９を有し、さらに前記診断日時決定部２３３を備える。
前記診断日時決定部２３３は、前記太陽電池ストリング２７,２７,・・の故障診断を行う診断日時を決定するもので、前記計測制御部２２３と接続される。前記診断日時決定部２３３は、前記パワーコンディショナ２６の稼動／停止状況及び／又は前記測定部２２に設けられた前記日射量計測部２２１の日射量の値によって日の出後または日の入り前の時間である診断日時を決定し、前記計測制御部２２３に計測指令／停止指令を送信する。
通常、パワーコンディショナは太陽電池ストリングの発電が低下し、パワーコンディショナへの直流入力電流が規定値以下となった場合はパワーコンディショナの運転を停止すると共に電力系統からパワーコンディショナの出力を切り離して、パワーコンディショナは待機状態となる。また太陽電池ストリングの発電が回復しパワーコンディショナへの直流入力電圧が正常に回復した場合は、パワーコンディショナを稼動後、パワーコンディショナは電力系統に接続して商用電力系統に電力を供給する。
よって、診断日近傍の一定期間のパワーコンディショナの稼動／停止状況がわかれば、診断日の日の出後または日の入り後の時間を決定することが可能となる。
前記パワーコンディショナ２２６は、入力側は前記切替部２５に、出力側は電力系統４０に接続され、前記接続箱２４から伝送された直流の発電電力を交流電力に変換して前記電力系統４０に電力を供給するとともに、伝送される電力の制御を行う。
さらに前記パワーコンディショナ２２６は、前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況を前記記憶部２２９に格納する（図２２）。
前記記憶部２２９は、前記計測制御部２３が使用するプログラムやデータが格納され、ＨＤＤまたはフラッシュメモリ等で構成される。電流―電圧特性を計測する診断日２９４（図２４）や、前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２（図７）、前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３（図２２）が格納されている。
前記診断日２９４には計測日が格納され、例えば1日ごと、３日ごと、１週間ごと、1ヶ月ごと、1年ごと等一定期間ごとに行うように予め定めておく（図２４）。
前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３には、前記パワーコンディショナ２２６の停止時刻と稼動開始時刻が順次蓄積されている（図２２）。
前記計測制御部２２３は、前記診断日時決定部２３３からの計測指令／停止指令により、前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオン／オフにする開始指令／終了指令を行う。また前記診断装置１０から前記通信部２１を介して電流―電圧特性計測開始指令や電流―電圧特性計測完了指令を受信した場合も、前記切替部２５に切替指示を行う。
また、前記記憶部２２９に格納された電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２を参照して前記制御シーケンス２９２に沿って前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の切替制御（オン／オフ指示）を行う。
診断装置２１０は、通信部１１と記憶部１２と演算部１１３と表示部１４から構成される。第１の実施の形態では、診断装置１０は前記演算部１３に診断日時決定部１３３と前記記憶部１２に診断日時記憶部１２４を有していたが、第２の実施の形態では、前記診断装置２１０に診断日時決定部１３３と診断日時記憶部１２４は存在せず（図２１）、前記太陽光発電ユニット２２０に診断日時を決定する診断日時決定部２３３が備えられている。よって、前記太陽光発電ユニット２２０と診断装置２１０とは前記通信部２１、前記通信部１１を介して診断日時のやり取りは行わない。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明を省略する。
ここで、前記診断日時決定部２３３の診断日時決定処理の流れに関して図を用いて説明する。
診断日時決定処理は、前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３と予め定められた所定時間ｔｐを使用して決定する場合（実施例２−１）と、前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３と前記日射量計測部２２１で計測された日射量を使用する場合（実施例２−２）がある。
まず診断日時決定処理は、前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３と計測を行う予め定められた所定時間ｔｐを使用して決定する場合（実施例２−１）を説明する。
（実施例２−１）
図２３は、上記実施形態の前記診断日時決定部２３３における診断日時決定処理の概要（実施例２−１）を示すフローチャートである。
前記記憶部２２９に格納されている前記診断日２９４と前記計時部２２４の現在日を参照し、診断日かどうかを判定する（Ｓ４０１）。
診断日である場合は、前記記憶部２２９に格納されている前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３を参照し、診断日以前の予め定められた所定期間のパワーコンディショナの平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅを計算する（Ｓ４０２）。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅ−所定時間ｔｐであるかどうかを判定する（Ｓ４０３）。前記所定時間ｔｐには、電流―電圧特性用の計測を行う場合に必要な時間幅を予め設定しておく。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅ−所定時間ｔｐである場合は、前記計測制御部２２３に計測指令を送信（Ｓ４０４）すると、電流―電圧特性用の計測が開始される。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅであるかどうかを判定する（Ｓ４０５）。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅである場合は、前記計測制御部２２３に停止指令を送信（Ｓ４０６）すると、電流−電圧特性用の計測が停止する。
Ｓ４０２では、所定期間の平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅを計算したが、平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅのかわりに前日の稼動開始時刻を使用してもよい。
また今回は稼動開始時刻（日の出後の時間）に計測、診断を行う場合を説明したが、停止時刻（日の入り前の時間）に計測、診断を行ってもよい。その場合は、平均停止時刻ｔｏ．ａｖｅを計算し、平均停止時刻ｔｏ．ａｖｅから前記平均停止時刻の所定時間ｔｐ後まで計測、診断を行う。
（実施例２−２）
図２５は、上記実施形態の前記診断日時決定部２３３における診断日時決定処理の概要（実施例２−２）を示すフローチャートである。
前記記憶部２２９に格納されている前記診断日２９４と前記計時部２２４の現在日を参照し、診断日かどうかを判定する（Ｓ５０１）。
診断日である場合は、前記記憶部２２９に格納されている前記パワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況２９３を参照し、診断日以前の予め定められた所定期間のパワーコンディショナの平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅを計算する（Ｓ５０２）。
全期日射量計測部２２１で計測された現在の日射量Ｊを参照し、現在の日射量Ｊ≧０か判定する（Ｓ５０３）。日射量Ｊの値が０よりも大きければ日の出が開始されたと判断する。
現在の日射量Ｊ≧０である場合は、前記計測制御部２２３に計測指令を送信（Ｓ５０４）すると、電流―電圧特性用の計測が開始される。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅであるかどうかを判定する（Ｓ５０５）。
現在時刻ｔ＝前記平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅである場合は、前記計測制御部２２３に停止指令を送信（Ｓ５０６）すると、電流−電圧特性用の計測が停止する。
Ｓ５０２では、所定期間の平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅを計算したが、平均稼動開始時刻ｔｓ．ａｖｅのかわりに前日の稼動開始時刻を使用してもよい。
また今回は稼動開始時刻（日の出後の時間）に計測、診断を行う場合を説明したが、停止時刻（日の入り前の時間）に計測、診断を行ってもよい。その場合は、平均停止時刻ｔｏ．ａｖｅを計算し、平均停止時刻ｔｏ．ａｖｅから現在の日射量Ｊの値が０に近くなるまで計測を行う。
このようにパワーコンディショナ２２６の稼動／停止状況や日射量を使用して診断日時を決定するために、日の出時間および日の入り時間を精度よく設定することができ、太陽光発電を妨げることなく太陽電池ストリングの電流―電圧特性を計測することができる。
（第３の実施の形態）
図２６は第３の実施形態の太陽光発電ユニット３２０の測定部２２を示す機能ブロック図である。
第１の実施の形態の太陽光発電システム１００において前記診断装置２０の測定部２２に日射量計測部２２１、温度計測部２２２、計時部２２４を備えていたが、第３の実施の形態の太陽光発電システム３００では、前記測定部２２にさらに降雪・積雪計測部２２５を備えたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
前記計測部２２は、日射量計測部２２１、温度計測部２２２、計時部２２４、降雪・積雪計測部２２５で構成されている。
前記降雪・積雪計測部２２５は、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・上の雪（積雪）や降雪を計測する雪検知器であり、赤外線を用いて計測する雪検知器や水分や温度を検知することによって計測する雪検知器等、様々な雪検知器を使用することが可能である。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された診断日時２９１と前記測定部２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を開始する日時であることを判断した場合、前記降雪・積雪計測部２２５から現在の積雪・降雪情報を取得し、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・上に雪が積もっている、もしくは雪が降っている場合は、前記切替部２５に切替指示を行わずに、電流―電圧特性用の計測を中止する。
電流―電圧特性の計測処理（降雪・積雪情報を使用した計測処理）の詳細な流れに関して図を用いて説明する。
図２７は、上記実施形態の計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（降雪・積雪情報を使用した場合）の概要を示すフローチャートである。
前記計測制御部２３は、前記記憶部２９に格納された前記診断日時テーブル２９１から診断日時を取得（Ｓ６０１）し、計測開始時間かどうかを判断する（Ｓ６０２）。
計測開始時間である場合は、前記降雪・積雪計測部２２５から現在の降雪・積雪情報を取得し、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・上に雪が積もっている、もしくは雪が降っているかどうかを判定する（Ｓ６０３）。
前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・上に雪が積もっている、もしくは雪が降っている場合は、計測処理を中止する。
前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・上に雪が積もっておらず、かつ雪が降っていない場合は、計測処理を続行し、計測制御部２３における電流―電圧特性の計測処理（診断日時を使用した計測処理）のＳ１０３からＳ１１０を実行する。
太陽電池ストリング上に雪が積もっている、もしくは降っている場合は、例え日射量があったとしても太陽電池ストリングからの発電は限りなくゼロに近くなるため、正確な電流―電圧特性用の計測データを取得することが不可能となる。よって、前記降雪・積雪計測部２２５からの降雪・積雪情報を使用することで、太陽電池ストリング上に積雪・降雪している場合は電流―電圧特性用の計測処理を停止し、不必要な計測データの取得を回避することが可能となる。
（第４の実施の形態）
図２８は本発明の第４の実施形態の太陽光発電ユニット４２０の構成を示す概略図である。
第１，第２，第３の実施の形態の太陽光発電システム１００，２００，３００では、太陽電池ストリング２７，２７，・・・の故障の診断を行っていたが、第４の実施形態の太陽光発電システム４００では診断装置４１０の判定部４１３２において、太陽電池ストリング２７，２７，・・・の故障の診断に加えて、太陽光発電ユニット４２０の前記接続箱２４内の地絡・短絡診断を行うものであり、その他の構成は第１，第２，第３の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
太陽光発電システム４００は複数の太陽光発電ユニット４２０と診断装置４１０と表示装置３０から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。
前記太陽光発電ユニット４２０は、複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・、接続箱２４、切替部２５、パワーコンディショナ２６、計測制御部４２３、電流―電圧特性計測部２８、測定部２２、通信部２１、記憶部４２９から構成される。
前記接続箱２４は、太陽電池ストリング２７の電流値をそれぞれ計測する電流計と、前記接続箱２４から出力される電圧値を計測する電圧計、さらにデータ送信機能を有し、前記データ送信機能は計測した前記電流値と前記電圧値、太陽電池ストリング番号等（計測データ）を前記通信部２１に送信するとともに、前記接続箱２４が前記パワーコンディショナ２６および前記電流―電圧特性計測部２８の両方と切断されている場合に、太陽電池ストリング番号と電流値のセット（接続箱データ）を送信する。
前記通信部２１は、ネットワークを介して接続された前記診断装置４１０とデータの送受信や通信を行うためのものであり、前記接続箱２４からの太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、そして前記測定部２２からの日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等の計測データや、太陽電池ストリング番号と電流値と接続箱診断フラグのセットである接続箱データを前記診断装置４１０に送信する。
前記記憶部４２９は、前記計測制御部４２３が使用するプログラムやデータが格納され、はフラッシュメモリ等で構成される。電流―電圧特性を計測する診断日時２９１（図８）や前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２（図７）、また設定用のデータとして接続箱のデータを取得する接続箱データ取得時間ｔｃが格納されている。
前記計測制御部４２３は、前記記憶部４２９に格納された診断日時２９１、前記測定部２２の前記計時部２２４の現在日時、接続箱データ取得時間ｔｃを参照し、診断を開始／終了する日時であることを判断して前記切替部２５に切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオン／オフにする開始指令／終了指令を行う。前記診断装置１０から前記通信部２１を介して電流―電圧特性計測開始指令や電流―電圧特性計測完了指令を受信した場合も、前記切替部２５に切替指示を行う。
また、前記記憶部４２９に格納された電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７のオン／オフ制御シーケンス２９２を参照して前記制御シーケンス２９２に沿って前記電流―電圧特性計測部２８の電磁開閉器ＭＣ１〜ＭＣ７の切替制御（オン／オフ指示）を行う。
次に診断装置４１０の構成に関して図を用いて説明する。
図２９は上記実施形態の診断装置４１０を示す機能ブロック図である。
診断装置４１０は前記太陽光発電ユニット４２０から送信された計測データ、接続箱データを使用して前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・の劣化や故障の診断や接続箱の地絡・短絡の診断を行う。前記診断装置４１０は、通信部１１と記憶部４１２と演算部４１３と表示部１４から構成される。
前記通信部１１は、ネットワークを介して接続された前記太陽光発電ユニット４２０や前記表示装置３０とデータの送受信や通信を行うためのものであり、前記太陽光発電ユニット４２０で計測された電流―電圧特性用の計測データ、接続箱データをネットワークを介して受信し、順次前記記憶部４１２に格納する。
また前記記憶部４１２に格納された診断結果を前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に送信する。
前記記憶部１２は、計測データ記憶部１２１、基準データ記憶部１２２、診断結果データ記憶部４１２３、診断日時記憶部１２４、接続箱データ記憶部１２５から構成される。
前記診断結果データ記憶部４１２３には、前記演算部１３で診断された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の診断結果データ（太陽電池ストリング番号,正常／異常の判定結果，診断用電流―電圧特性曲線等）と接続箱の地絡・短絡の有無の結果が格納される。前記診断結果は太陽電池ストリング番号ごとに格納される。
前記接続箱データ記憶部１２５には、接続箱データ（太陽電池ストリング番号、電流値、接続箱診断フラグ）のセットが蓄積される。
前記表示部１４は、前記太陽電池ストリング２７,２７，・・・や接続箱の地絡・短絡の診断結果を表示する表示装置であり、これにより太陽光発電メーカー、保守点検業者に診断結果を通知することが可能となる。
前記演算部４１３は診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１と判定部４１３２と診断日時決定部１３３から構成される。
前記判定部４１３２は前記太陽電池ストリング２７,２７・・の故障の有無を判定するとともに、前記接続箱２４の地絡・短絡の有無を判定する。
通常、接続箱２４が前記パワーコンディショナ２６および前記電流―電圧特性計測部２８と切断されている場合、前記接続箱内に流れる電流値は０となる。よって前記接続箱２４の地絡・短絡の有無の判定に関して、接続箱データの電流値が０近傍であるかどうかを判定し、０近傍でない場合は、前記接続箱２４内の電路に何らかの地絡、あるいは前記接続箱２４内に接続されている前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の端子に何らかの短絡が発生していると判断し、前記接続箱２４の地絡・短絡有りと判定する。
前記判定部４１３２で地絡・短絡有りと判定された場合、前記通信部１１は前記診断結果記憶部４１２３に格納された診断結果を前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に送信し、前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に診断結果を表示する。前記表示部１４及び／または前記表示装置３０に表示することによって太陽光発電ユニットの所有者、太陽光発電メーカー、保守点検業者所有者、太陽光発電メーカー、保守点検業者、プラント管理者に診断結果を通知することが可能となる。
（第５の実施の形態）
図３０は本発明の第５の実施形態の太陽光発電システム５００の構成を示す概略図である。
第１，第２，第３，第４の実施の形態の太陽光発電システム１００，２００，３００，４００は複数の太陽光発電ユニットと診断装置と表示装置から構成されていたが、本発明の第５の実施の形態の太陽光発電システム５００はさらに故障予知診断装置５４０を備えたもので、その他の構成は第１，第２，第３，第４の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
太陽光発電システム５００は太陽光発電ユニット２０と診断装置５１０と表示装置３０と故障予知診断装置５４０を備える。
診断装置５１０は通信部１１と記憶部５１２と演算部５１３と表示部１４から構成される。
前記演算部５１３はあらかじめ設定された時間帯に前記太陽光発電ユニット２０から計測データ（太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）が送信されると、気象庁からの天気情報を取得し、あらかじめ設定された気象条件（晴れ、曇り等で雪は除く）に合致すれば、前記計測データを前記故障予知診断装置５４０に送信する。
前記故障予知診断装置５４０は、通信部５４１と記憶部５４２と演算部５４３から構成され、前記診断装置５１０から送信された前記計測データを前記通信部５４１が受信し、前記記憶部５４２に格納する。前記記憶部５４２に格納された前記計測データを使用して前記演算部５４３は故障予知診断を行い、故障が発生したと判断した場合は、前記診断装置５１０に診断結果｛故障発生可能性有フラグ信号，対象ストリング番号｝を送信し、前記診断装置５１０は前記表示部１４に診断結果を表示する。前記診断結果を所有者、太陽光発電メーカー、保守点検業者、プラント管理者等が確認することによって、前記表示部１４において前記ユーザーが適切な診断日時を設定することが可能となる。
前記演算部５４３の故障予知診断処理に関して説明を行う。
前記演算部５４３は、前記記憶部５４２に格納された計測データ（太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ）を使用して、（数３），（数４），（数５）を使用してＩｓｔｒｉｎｇを演算し、（数９）を使用してΔIｓｔｒｉｎｇを算出する。
ここで計測データのセットを電流値I_計測値、電圧値Ｖ_計測値、日射量比λ_計測値、温度Ｔ_計測値とする。
前記太陽光発電ユニット２０のパワーコンディショナ２６は前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・からの出力電力が最大になるようにＭＰＰＴ制御を行うため、Ｐ＝ＩＶとすると、最大出力点では、（数１０）を満たす。
したがって、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・が正常であれば、前記パワーコンディショナ２６による制御によって（数１１）を満たす。
よって、（数３）をＶで微分して、（数１０）、（数１１）を代入すると（数１２）となり、（数１４）、（数１５）を使用してΔＶｓｔｒｉｎｇを算出する。
ここで、Ｖｏｃは、開放端電圧である。
前記記憶部５４２に格納された計測データを使用して複数の｛ΔIｓｔｒｉｎｇ，ΔＶｓｔｒｉｎｇ｝のデータを所定期間、前記記憶部５４２に蓄積する。所定期間ごとに横軸がΔIｓｔｒｉｎｇ、縦軸がΔＶｓｔｒｉｎｇの散布図を作成し、ΔIｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔＶｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔIｓｔｒｉｎｇ−ΔＶｓｔｒｉｎｇの相関関係を求める。｛ΔIｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔＶｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔIｓｔｒｉｎｇ−ΔＶｓｔｒｉｎｇの相関関係｝が継続的に同じ方向に変化するようであれば、前記太陽電池ストリング２７，２７・・・に故障が発生した可能性があると判定する。
このように故障予知診断装置５４０において、故障の予測が可能となるため早期に太陽電池ストリング２７，２７・・・の故障を発見することが可能となる。
ここでは、｛ΔIｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔＶｓｔｒｉｎｇの分布プロファイル、ΔIｓｔｒｉｎｇ−ΔＶｓｔｒｉｎｇの相関関係｝の時系列変化を使用して故障が発生した可能性の有無を判定していたが、各太陽電池ストリング２７，２７・・・における出力電力Ｐｓｔｒｉｎｇ＝Iｓｔｒｉｎｇ×Ｖ_測定値を算出し、出力電力Ｐｓｔｒｉｎｇの時系列データを生成する。時系列分析により、年単位で変化する“トレンド”を抽出し、この“トレンド”の分析によって各ストリングの実効出力電力が設定値よりも低下した場合、太陽電池ストリングに故障が発生した可能性があると判定してもよい。
（第６の実施の形態）
図３１は本発明の第６の実施形態の太陽光発電ユニット６２０の切替部６２５の構成を示す概略図であり、（ａ）は接続箱内にスイッチＳＷ_ｋがない場合の構成例、（ｂ）は接続箱内にスイッチＳＷ_ｋを追加した場合の他の構成例を示す。
第１，第２，第３，第４，第５の実施形態の太陽光発電ユニットでは、前記接続箱２４に並列に接続された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力線を１つにまとめた前記接続箱２４の出力端子と切替部２５が接続されていたが、本発明の第６の実施形態の太陽光発電ユニット６２０の切替部６２５は、前記切替部６２５の入力端子が各太陽電池ストリング２７の電力線と接続されているものである。その他の構成は第１，第２，第３，第４，第５の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
図３１（ａ）では、前記切替部６２５は、前記太陽電池ストリング２７_１，２７_２，・・・２７_ｋ（ｋ＝１，・・・ｍ（太陽電池ストリング数））の一部を前記電流―電圧特性計測部２８に伝送するための切替スイッチであり、電磁開閉器ＭＣ０８，ＭＣ０９_１，ＭＣ０９_２，・・・ＭＣ０９_ｋ（ｋ＝１，・・・ｍ（太陽電池ストリング数））で構成される（図３１）。
前記電磁開閉器ＭＣ０８は、計測制御部４２３からの指示により前記接続箱４２４と前記パワーコンディショナ２６間を接続／切断（オン／オフ）するための切替スイッチであり、前記電磁開閉器ＭＣ０９_１，ＭＣ０９_２，・・・ＭＣ０９_ｋは、前記計測制御部４２３からの指示により各太陽電池ストリング２７_ｋの電力線と前記電流―電圧特性計測部２８間を接続／切断（オン／オフ）するための切替スイッチである。
前記電磁開閉器ＭＣ０９_ｋは、電流―電圧特性用の計測処理を行う場合、前記計測制御部４２３からの指示により以下のように動作する。
ｋ＝１とする（Ｓ７０１）。
ＭＣ０９_ｋ（ｋ＝１）をオン（接続）、その他の電磁開閉器ＭＣ０９_ｋ（ｋ≠１）をオフ（切断）し、ＭＣ０９_ｋの入力端子Ｐｋと出力端子Ｑ間を接続する。そうすると前記電流―電圧特性計測部２８に太陽電池ストリング２７_ｋの電流のみが流れる（Ｓ７０２）。
次にｋ＝ｋ＋１とする（Ｓ７０３）。
（Ｓ７０２）〜（Ｓ７０３）をｋ＝ｍになるまで繰返す。
上述の動作の間、ＭＣ０８はオン（接続）されており、前記接続箱４２４と前記パワーコンディショナ２６間は接続されている。
前記計測制御部４２３は、途中で計測終了になった場合、前記記憶部２９に正常終了したＭＣ０９_ｋ，太陽電池ストリング２７_ｋ番号を記憶しておき、次回の計測時に次の計測順番であるＭＣ０９_ｋ+１，太陽電池ストリング２７_ｋ＋１から開始するように制御を行う。
また電力容量に余裕があれば、１回の計測において前記電流―電圧特性計測部２８と複数の太陽電池ストリング２７_ｋを接続することで、１回の計測で複数の太陽電池ストリング２７_ｋ分の電流を流すことも可能である。
例えば、
ｋ＝１とする（Ｓ８０１）。
ＭＣ０９_ｋをオン（接続）、ＭＣ０９_ｋ＋１をオン（接続）、その他の電磁開閉器をオフ（切断）し、ＭＣ０９_ｋ，ＭＣ０９_ｋ＋１の入力端子Ｐｋ，Ｐｋ＋１と出力端子Ｑ間を接続する。そうすると前記電流―電圧特性計測部２８に太陽電池ストリング２７_ｋ，２７_ｋ＋１の電流が流れる（Ｓ８０２）。
次にｋ＝ｋ＋２とする（Ｓ８０３）。
（Ｓ８０２）〜（Ｓ８０３）をｋ＝ｍ−１になるまで繰返す。
このように各太陽電池ストリング２７_ｋの電流をそれぞれ前記電流―電圧特性計測部２８に伝送することで、前記電流―電圧特性計測部２８と接続されていない太陽電池ストリング２７_ｋは前記パワーコンディショナ２６に接続されて電力系統４０に伝送されるため、電力容量を抑えることができるうえ、太陽光発電処理を停止する必要がない。
また各太陽電池ストリング２７_ｋの電流をそれぞれ前記電流―電圧特性計測部２８に伝送することで、１回の診断時間で全ての太陽電池ストリング２７_ｋの計測が終了していない場合でも、次の計測時に計測が終了していない太陽電池ストリング２７_ｋから計測を開始することが可能であるため、太陽電池ストリング２７_ｋの全計測時間を短縮することが可能となる。
図３１（ｂ）は接続箱内にスイッチＳＷ_ｋを追加した場合の他の構成例を示す概略図である。
図３１（ｂ）の構成例では、前記太陽電池ストリング２７_１，２７_２，・・・２７_ｋ（ｋ＝１，・・・ｍ（太陽電池ストリング数））からの各電力線上にスイッチＳＷ_１，ＳＷ_２，・・・ＳＷ_ｋ（ｋ＝１，・・・ｍ（太陽電池ストリング数））を追加配置したものであり、その他の構成は図３１（ａ）の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略する。
前記切替部６２５は、前記太陽電池ストリング２７_１，２７_２，・・・２７_ｋの一部を前記電流―電圧特性計測部２８に伝送するための切替スイッチであり、電磁開閉器ＭＣ０８，ＭＣ０９_１，ＭＣ０９_２，・・・ＭＣ０９_ｋ（ｋ＝１，・・・ｍ（太陽電池ストリング数））で構成される（図３１（ａ）（ｂ））。
前記電磁開閉器ＭＣ０８、電磁開閉器ＭＣ０９_ｋ、スイッチＳＷ_ｋは、電流―電圧特性用の計測処理を行う場合に、前記計測制御部４２３からの指示により、以下のように動作する。
ＭＣ０８をオンする。（Ｓ９０１）
ｋ＝１とする（Ｓ９０２）。
ＳＷ_ｋをオフ（切断）、ＭＣ０９_ｋをオン（接続）、その他の電磁開閉器ＭＣ０９_ｋをオフ（切断）し、ＭＣ０９_ｋの入力端子Ｐｋと出力端子Ｑ間を接続する。そうすると前記電流―電圧特性計測部２８に太陽電池ストリング２７_ｋの電流のみが流れるとともに、その他の太陽電池ストリング２７，２７，・・・は、パワーコンディショナ２６に接続される（Ｓ９０３）。
次にｋ＝ｋ＋１とする（Ｓ９０４）。
（Ｓ９０３）〜（Ｓ９０４）をｋ＝ｍになるまで繰返す。
上述の動作の間、ＭＣ０８はオン（接続）されており、前記接続箱４２４と前記パワーコンディショナ２６間は接続されている。
前記計測制御部４２３は、途中で計測終了になった場合、前記記憶部２９に正常終了したＭＣ０９_ｋ，太陽電池ストリング２７_ｋ番号を記憶しておき、次回の計測時に次の計測順番であるＭＣ０９_ｋ+１，太陽電池ストリング２７_ｋ＋１から開始するように制御を行う。
また電力容量に余裕があれば、１回の計測において前記電流―電圧特性計測部２８と複数の太陽電池ストリング２７_ｋを接続することで、１回の計測で複数の太陽電池ストリング２７_ｋ分の電流を流すことも可能である。
例えば、
ＭＣ０８をオンする。（Ｓ１００１）
ｋ＝１とする（Ｓ１００２）。
ＳＷ_ｋをオフ（切断）、ＭＣ０９_ｋをオン（接続）、ＳＷ_ｋ＋１をオフ（切断）、ＭＣ０９_ｋ＋１をオン（接続）、その他の電磁開閉器ＭＣ０９_ｋをオフ（切断）し、ＭＣ０９_ｋ，ＭＣ０９_ｋ＋１の入力端子Ｐｋ，Ｐｋ＋１と出力端子Ｑ間を接続する。そうすると前記電流―電圧特性計測部２８に太陽電池ストリング２７_ｋ，２７_ｋ＋１の電流が流れるとともに、その他の太陽電池ストリング２７，２７，・・・は、パワーコンディショナ２６に接続される（Ｓ１００３）。
次にｋ＝ｋ＋２とする（Ｓ１００４）。
（Ｓ１００３）〜（Ｓ１００４）をｋ＝ｍ−１になるまで繰返す。
このように各太陽電池ストリング２７_ｋの電流をそれぞれ前記電流―電圧特性計測部２８に伝送することで、前記電流―電圧特性計測部２８と接続されていない太陽電池ストリング２７_ｋは前記パワーコンディショナ２６に接続されて電力系統４０に伝送されるため、電力容量を抑えることができるうえ、太陽光発電処理を停止する必要がない。
また各太陽電池ストリング２７_ｋの電流をそれぞれ前記電流―電圧特性計測部２８に伝送することで、１回の診断時間で全ての太陽電池ストリング２７_ｋの計測が終了していない場合でも、次の計測時に計測が終了していない太陽電池ストリング２７_ｋから計測を開始することが可能であるため、太陽電池ストリング２７_ｋの全計測時間を短縮することが可能となる。
（第７の実施の形態）
図３２は本発明の第７の実施形態の太陽光発電システム７００の構成を示す概略図である。
第１，第２，第３，第４，第５，第６の実施の形態の太陽光発電システム１００，２００，３００，４００，５００，６００は複数の太陽光発電ユニットと診断装置と表示装置または故障予知診断装置から構成されていたが、本発明の第７の実施の形態の太陽光発電システム７００はさらに計測データ異常検知装置７５０を備えたもので、その他の構成は第１，第２，第３，第４，第５，第６の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
太陽光発電システム７００は太陽光発電ユニット２０と診断装置１０と表示装置３０と計測データ異常検知装置７５０を備える。
診断装置１０は前記太陽光発電ユニット２０から送信された計測データ（太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）の時系列のデータセットを所定のタイミングで前記計測データ異常検知装置７５０に送信する。また前記診断装置１０は異常検知結果｛計測データ異常検知フラグ信号，太陽電池ストリング番号，計測時間｝を受信すると、対象となる計測データを診断用電流―電圧特性曲線算出処理のデータから除外する。
前記計測データ異常検知装置７５０は、通信部７５１と記憶部７５２と演算部７５３から構成され、前記診断装置１０から送信された前記計測データを前記通信部７５１が受信し、前記記憶部７５２に格納する。前記記憶部７５２に格納された前記計測データを使用して前記演算部７５３は計測データの異常の有無を判定し、計測データに異常があると判断した場合は、前記診断装置１０に異常検知結果｛計測データ異常検知フラグ信号，太陽電池ストリング番号，計測時間等｝を送信する。
前記演算部７５３の計測データ異常検知処理に関して説明を行う。
前記演算部７５３は、前記記憶部７５２に格納された計測データ（太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ）のセットを使用して、（数３），（数４），（数５）を使用してＩｓｔｒｉｎｇを演算し、（数９）を使用してΔIｓｔｒｉｎｇを演算し、ΔIｓｔｒｉｎｇの時系列データΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔｋのセットを算出する。
図３３は、上記実施形態の計測データ異常検知装置７５０において演算されたΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔｋのグラフ（縦軸がΔIｓｔｒｉｎｇ、横軸が計測時間ｔｋ）である。
計測時間ｔｋのΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔｋは、計測データが正常である場合おおよそ同じ値をとる。図３３のＥのように一つ前の時刻であるｔ１のΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔ１の値と比較してΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔ2の値が急激に増大し、かつ一つ後の時刻であるｔ３のΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔ3の値がΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔ１の値近傍に戻る場合、ΔIｓｔｒｉｎｇ_ｔ2の値に異常があると検知することが可能となる。
前記演算部７５３は、異常があると検知されたΔIｓｔｒｉｎｇの計測データを電流―電圧特性曲線算出用のデータから除外するために異常検知結果｛計測データ異常検知フラグ信号，太陽電池ストリング番号，計測時間｝を前記診断装置１０に送信する。前記診断装置１０は異常検知結果｛計測データ異常検知フラグ信号，太陽電池ストリング番号，計測時間｝を受信すると、対象となる計測データを診断用電流―電圧特性曲線算出処理のデータから除外する。
このように計測データ異常検知装置７５０において計測データの異常を検知することで、精度のよい診断用電流―電圧特性曲線を得ることが可能となる。
また抵抗値を変化させた場合の電圧、電流が一定期間整定しない整定時間に取得した計測データに対しても、フィルタリング処理と前記計測データ異常検知装置７５０を合わせて使用することで前記整定時間に取得した計測データを完全に除去することが可能となる。
（第８の実施の形態）
図３４は本発明の第８の実施形態の太陽光発電システム８００の構成を示す概略図である。
本発明の第８の実施の形態の太陽光発電システム８００は、第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７の実施の形態の太陽光発電システム１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００と比較して、さらに診断装置８１０内に太陽光発電ユニット８２０＿ｍの太陽光発電の出力を制御する発電量出力管理部８１３１を設けたものであり、その他の構成は第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
２０１２年施行の再生エネルギー買取制度によって、自然エネルギー（特に太陽光発電）の売電量が爆発的に増加した。そのため、天候によって各電力会社の電力網に流れる電力量が増減し、火力発電を主とする既存の発電所でこれらを抑え切れない系統崩壊という現象が発生する懸念がある。よって、２０１５年度の売買契約から、各電力会社が年間定められた時間分だけ自由に発電量の出力を制御（発電量出力抑制指令）できる条件が盛り込まれた。
本発明の太陽光発電システム８００は、前記各電力会社からの発電量出力抑制指令に対応するものである。
太陽光発電システム８００は、複数の太陽光発電ユニット８２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）と診断装置８１０と表示装置３０から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。さらに前記診断装置８１０はインターネットを介して電力会社等が設置した系統側サーバー６０と接続され、前記系統側サーバー６０からの出力抑制情報を受信する。
前記出力抑制情報とは、出力制限値、出力制限日等で構成される。
前記出力制限値とは、前記太陽光発電システム８００の発電量の抑制量を示す値であり、前記太陽光発電システム８００もしくは前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍの最大出力電力に対する割合（％）で規定されていることもあれば、出力電力の一定値で規定されていることもある。
また前記出力制限日は、前記出力制限値で規定される出力抑制を実施する日であり、前記出力制限値と出力制限日は電力会社等が気象情報や過去の需給情報から需給予測を行い、決定する。
前記系統側サーバー６０は、電力会社等の商用電力系統が管理・運営するサーバーであり、前記診断装置８１０は前記系統側サーバー６０からの前記出力抑制情報を受信する。
前記診断装置８１０は前記系統側サーバー６０からの前記出力抑制情報を受信すると、前記出力抑制情報によって前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）のうち、どの太陽光発電ユニット８２０＿ｍを電力系統から遮断するか、どの太陽光発電ユニット８２０＿ｍを電力系統に接続するかを決定し、遮断する場合には太陽光発電ユニット８２０＿ｍに出力抑制要求信号を、接続する場合は出力抑制解除信号を送信する。
前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍは前記出力抑制要求信号を受信すると、前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続を遮断し、前記出力抑制解除信号を受信すると、前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との再接続を行う。
ここで、本発明の診断装置８１０の出力抑制要求処理に関して説明を行う。
図３６は上記実施形態の診断装置８１０を示す機能ブロック図である。
前記診断装置８１０は演算部８１３にさらに発電量出力管理部８１３１を、記憶部８１２にはさらに出力抑制情報記憶部８１２１を備え、前記系統側サーバー６０から前記通信部１１を介して前記出力抑制情報を受信すると、前記記憶部８１２の出力抑制情報記憶部８１２１に前記出力抑制情報を記憶する。
そして、前記発電量出力管理部８１３１は、前記診断装置８１０が前記出力抑制情報を受信すると、どの前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続を遮断するか、接続を再開するかの決定を行う。
例えば、前記発電量出力管理部８１３１は、送信された前記出力制限値を使用して前記太陽光発電システム８００が電力系統に出力可能な出力電力Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔを計算する。そして、前記発電量出力管理部８１３１は各太陽光発電ユニット８２０＿ｍから送信され、前記記憶部８２１に記憶された計測データ（太陽光発電ユニット番号、太陽電池ストリング番号、電圧値、電流値、日射量、温度、計測時間、電流―電圧特性計測フラグ等）を参照し、前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍの出力電力Ｗ＿ｍを各々計算し、全ての太陽光発電ユニット８２０＿ｍの出力電力Ｗ＿ｍを加算した総出力電力Ｗ＿ｔｏｔａｌを計算する。Ｗ＿ｔｏｔａｌ―Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔを計算し、Ｗ＿ｔｏｔａｌ―Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔ≦０の場合は、全ての太陽光発電ユニット８２０＿ｍに対して出力抑制解除信号を送信することで全ての太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続を行う。
Ｗ＿ｔｏｔａｌ―Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔ＞０の場合は、Ｗ＿ｔｏｔａｌとＷ＿ｏｕｔｐｕｔの差分の出力電力と各太陽光発電ユニット８２０＿ｍの出力電力Ｗ＿ｍを考慮して、どの太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続を遮断するか、接続を再開するかの決定を行う。前記決定処理は、例えば太陽光発電ユニット８２０＿ｍの全ての組み合わせにおいて、組み合わせで選択された太陽光発電ユニット８２０＿ｍの電力Ｗ＿ｍを加算し、加算された総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’が電力系統に出力可能な出力電力Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔ≧総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’で、かつ一番Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔに数値が近い総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’を選択する。そして、前記総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’の組み合わせで選択された太陽光発電ユニット８２０＿ｍを電力系統と接続する太陽光発電ユニット８２０＿ｙとして決定する。具体例を挙げると、３つの太陽光発電ユニット８２０＿１，８２０＿２，８２０＿３がネットワークに接続されていた場合、太陽光発電ユニットの組み合わせは｛８２０＿１（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝１ｋＷ）｝，｛８２０＿２（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝０．８ｋＷ）｝，｛８２０＿３（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝０．６ｋＷ）｝，｛８２０＿１，８２０＿２（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝１．８ｋＷ）｝，｛８２０＿１，８２０＿３（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝１．６ｋＷ）｝，｛８２０＿２，８２０＿３（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝１．４ｋＷ）｝，｛８２０＿１，８２０＿２，８２０＿３（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝２．４Ｗ）｝の７通りある。電力系統に出力可能な出力電力がＷ＿ｏｕｔｐｕｔ＝１．７ｋＷである場合、前記７通りの組み合わせのうち、総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’が、Ｗ＿ｏｕｔｐｕｔ≧Ｗ＿ｔｏｔａｌ’で、かつＷ＿ｏｕｔｐｕｔに一番近い数値である組み合わせは｛８２０＿１，８２０＿３（総電力量Ｗ＿ｔｏｔａｌ’＝１．６ｋＷ）｝であるため、太陽光発電ユニット８２０＿１，８２０＿３を電力系統と接続し、太陽光発電ユニット８２０＿２を電力系統から切断すると決定する。
そして、電力系統との接続を遮断すると決定された太陽光発電ユニット８２０＿ｎ（ｎは０＜ｎ≦Ｍの間の整数であり、接続を遮断すると決定された太陽光発電ユニットの番号）に対しては出力抑制要求信号を送信し、電力系統との接続を行うと決定された太陽光発電ユニット８２０＿ｙ（ｙは０＜ｙ≦Ｍの間の整数であり、電力系統と接続すると決定された太陽光発電ユニットの番号）に対しては、出力抑制解除信号を前記通信部１１を介して送信する。ここで、前記出力抑制情報として出力制限日が規定されている場合は、前記出力制限日に合わせて前記出力抑制要求信号／出力抑制解除信号を各太陽光発電ユニット８２０＿ｍに対して送信する。
次に、本発明の太陽光発電ユニット８２０＿ｍの出力抑制処理に関して説明を行う。
図３５は上記実施形態の太陽光発電ユニット８２０＿ｍの切替部８２５＿ｍの回路図である。
前記太陽光発電ユニット８２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）は、複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・、接続箱２４、切替部８２５＿ｍ、パワーコンディショナ２６、計測制御部８２３＿ｍ、電流―電圧特性計測部２８、測定部２２、通信部２１、記憶部２９から構成される。
前記計測制御部８２３＿ｍは、電流―電圧特性計測用のデータを取得するための前記切替部８２５＿ｍと前記電流―電圧特性計測部２８への切替指示や電流―電圧特性計測フラグをオン／オフする指示に加えて、前記診断装置８１０からの出力抑制要求信号／出力抑制解除信号を受信すると、前記切替部８２５＿ｍに対し、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍのオン／オフ指示を行う。
前記切替部８２５＿ｍは、前記接続箱２４から伝送される電力を前記パワーコンディショナ２６もしくは前記電流―電圧特性計測部２８に伝送するもので、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の電力線、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６の間から分岐して前記電流―電圧特性計測部２８に接続される電力線、前記分岐から前記電流―電圧特性計測部２８間に設けられた電磁開閉器ＭＣ０２、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６の間に設けられた電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍから構成される。前記計測制御部８２３＿ｍからの指示により前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間の電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍのオン／オフと前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間の電磁開閉器ＭＣ０２のオン／オフを行う。
前記切替部８２５＿ｍの切替処理に関して、図を用いて説明を行う。
図３７は太陽光発電ユニット８２０＿ｍの切替部８２５＿ｍの状態遷移表である。
前記計測制御部８２３＿ｍは、前記診断装置８１０から前記出力抑制要求信号を受信すると、電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍをオフ（開）するように前記切替部８２５＿ｍに指示を行う。前記電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍがオフ（開）されると、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間が切断され、太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続が遮断される。
また前記計測制御部８２３＿ｍが、前記診断装置８１０から前記出力抑制解除信号を受信すると、電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍをオン（閉）するように前記切替部８２５＿ｍに指示を行う。前記電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍがオン（閉）されると、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ２６間が接続され、太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統とが接続されるため、発電された電力を電力系統に供給することが可能となる。ただし、前記計測制御部８２３＿ｍが前記出力抑制解除信号を受信した際に電流―電圧特性の計測を行ってる場合（前記切替部８２５＿ｍの電磁開閉器ＭＣ０２がオン（閉）になっている場合）は、前記電流―電圧特性の計測が終了し、前記切替部８２５＿ｍの電磁開閉器ＭＣ０２に対してオフ（開）の指示を行ってから、前記電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍをオン（閉）するように前記切替部８２５＿ｍに指示を行う。
次に本発明の太陽光発電システム８００全体の出力抑制処理に関して、図を用いて説明を行う。図３８は上記実施形態の太陽光発電システム８００における出力抑制処理の概要を示すシーケンス図である。
前記診断装置８１０は、前記系統側サーバー６０からの出力抑制情報を受信する（Ｓ１１０１）。
前記診断装置８１０の発電量出力管理部８１３１は、前記出力抑制情報からどの太陽光発電ユニット８２０＿ｍと電力系統との接続を遮断するか、接続を再開するかの決定を行う（Ｓ１１０２）。
前記発電量出力管理部８１３１は、電力系統との接続を遮断すると決定された太陽光発電ユニット８２０＿ｎ（ｎは０＜ｎ≦Ｍの間の整数であり、接続を遮断すると決定された太陽光発電ユニットの番号）に対しては前記出力抑制要求信号を前記通信部１１を介して送信する（Ｓ１１０３）。
前記出力抑制要求信号を受信した前記太陽光発電ユニット８１０＿ｎの計測制御部８２３＿ｎは、切替部８２５＿ｎに対して電磁開閉器８０１＿ｎをオフ（開）するように指示する（Ｓ１１０４）。
前記切替部８２５＿ｎは、電磁開閉器８０１＿ｎをオフ（開）する（Ｓ１１０５）。
電力系統と切断すると決定した太陽光発電ユニット８２０＿ｎ全てに対して、（Ｓ１１０３）―（Ｓ１１０５）の処理を行う。
また前記発電量出力管理部８１３１は、電力系統との接続を行うと決定された太陽光発電ユニット８２０＿ｙ（ｙは０＜ｙ≦Ｍの間の整数であり、電力系統と接続すると決定された太陽光発電ユニットの番号）に対しては、出力抑制解除信号を前記通信部１１を介して送信する（Ｓ１１０６）。
前記出力抑制解除信号を受信した前記太陽光発電ユニット８１０＿ｙの計測制御部８２３＿ｙは、切替部８２５＿ｙに対して電磁開閉器８０１＿ｙをオン（閉）するように指示する（Ｓ１１０７）。
前記切替部８２５＿ｙは、電磁開閉器８０１＿ｙをオン（閉）する（Ｓ１１０８）。
電力系統と接続すると決定した太陽光発電ユニット８２０＿ｙ全てに対して、（Ｓ１１０６）―（Ｓ１１０８）の処理を行う。
ここで前記電磁開閉器８０１＿ｎ，８０１＿ｙのオン／オフの切替タイミングは、上述のようなあらかじめ定められた順序に従って切替を逐次進めていくシーケンス制御でもよいし、全ての電磁開閉器８０１＿ｎ，８０１＿ｙのオン／オフの切替を同時に行う同時制御を行ってもよい。
このように、電力会社から発電量出力抑制指令が行われた場合でも、診断装置により使用する太陽光発電ユニットを決定し、切替部８２５＿ｍの切替で電力系統に接続する太陽光発電ユニットを決定することが可能であるため、発電量出力抑制指令に対応したパワーコンディショナを新たに購入する必要がなく、既存のパワーコンディショナを使用して各電力会社からの前記発電量出力抑制指令に対応することが可能となる。各電力会社から前記発電量出力抑制指令が送信された場合でも、簡単かつ安価に太陽光発電システムを導入することが可能となる。
なお、本実施例は、図３４のシステム構成に限定されるものではなく、１台のパワーコンディショナが複数の太陽光発電ユニットで共有化される、例えば、図５３ようなシステム構成の場合にも適用できるものである。
（第９の実施の形態）
図３９は本発明の第９の実施形態の太陽光発電システム９００の構成を示す概略図である。
第８の実施の形態の太陽光発電システム８００は、前記切替部８２５＿ｍの前記電磁開閉器ＭＣ８０１＿ｍのオン／オフによって、電力系統と各太陽光発電ユニット８２０＿ｍとの接続の切替を行っていたが、本発明の第９の実施の形態の太陽光発電システム９００は、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内に発電量を抑制する電流計測値変換回路９２６１＿ｍを設けることで、電力会社からの発電量出力抑制指令に対応するものであり、その他の構成は第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
太陽光発電システム９００は、複数の太陽光発電ユニット９２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）と診断装置９１０と表示装置３０から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。さらに前記診断装置９１０はインターネットを介して電力会社等が設置した系統側サーバー６０と接続され、前記系統側サーバー６０からの出力抑制情報を受信する。
前記系統側サーバー６０は、電力会社等の商用電力系統が管理・運営するサーバーであり、前記診断装置９１０は前記系統側サーバー６０からの前記出力抑制情報を受信する。
前記診断装置９１０は、前記出力抑制情報を受信すると、前記出力抑制情報に従って、前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍの発電量（出力電力）をどのくらいの量（抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ）に抑制するのか、そして前記抑制出力電力量（抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ）に対応する前記抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを算出し、後述する前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍの前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍが使用するクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを計算し、前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍと出力抑制要求信号を前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍに送信する。
前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍは前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍと前記出力抑制要求信号を受信すると、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内にある電流計測値変換回路９２６１＿ｍを使用して、前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍから電力系統へ出力される出力電力を抑制し、抑制出力電力量（抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ）となるように制御を行う。
なお、本実施例は、図３９のシステム構成に限定されるものではなく、１台のパワーコンディショナが複数の太陽光発電ユニットで共有化される、例えば、図５４に示すようなシステム構成の場合にも適用できるものである。
この場合、前記太湯光発電ユニット９２０＿ｍ全ての最大出力電力に対する、抑制出力電力量(Ｗｏｕｔｐｕｔの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔ＿ｍｐｐｔ）に対応する、抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔ＿ｍｐｐｔと最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔ＿ｍｐｐｔを算出し、共有化される１台のパワーコンディショナ内に配置される後述される電流計測値変換回路内の電圧クランプ回路が使用するクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐａｌｌを計算し、パワーコンディショナに送信する。
以下、説明を簡単にするため、図３９のシステム構成の場合に関して説明を行う。
ここで、本発明の診断装置９１０の出力抑制要求処理に関して説明を行う。
図４１は上記実施形態の診断装置９１０を示す機能ブロック図である。
前記診断装置９１０は演算部９１３に発電量出力管理部９１３１を備える。
前記発電量出力管理部９１３１は、前記系統側サーバー６０からの前記出力抑制情報を受信すると、前記出力抑制情報から各太陽光発電ユニット９２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）が抑制して出力する発電量である抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを計算する。そして、前記抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔに対応する抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを算出する。そして、（数１６）を使用してクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを導出する。
ここで、Ｖｃｌａｍｐｍはクランプ電圧［Ｖ］であり、Κは電流―電圧変換係数［Ｖ／Ａ］で、前記パワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計からの出力アナログ信号である電圧信号ＶＩＰＶ０（電流値Ｉｐｖ０に比例）は、ＶＩＰＶ０＝Κ×Ｉｐｖ０で与えられる。電流―電圧変換係数Ｋは、予め前記診断装置９１０の記憶部８１２に格納されているものとする。Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔは抑制出力電力用の最大出力動作電流［Ａ］である。
前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍと出力抑制要求信号を前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍに送信する。ここで、前記出力抑制情報として出力制限日が規定されている場合は、前記出力制限日に合わせて前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍと前記出力抑制要求信号を各太陽光発電ユニット９２０＿ｍに対して送信する。
前記抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと前記抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔの算出方法を図を用いて説明する。
図４０は太陽電池ストリングの出力特性を示したグラフであり、（ａ）は横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］で、（ｂ）は横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流[Ａ]である。
通常、パワーコンディショナは太陽電池ストリングからの不安定な電流と電圧を常にコントロールして最大の電力を取り出すため、デジタル制御部においてＭＰＰＴ制御（電力点追従制御）を行う。ＭＰＰＴ制御では、前記太陽電池ストリングからの出力電力Ｗｍが最大値Ｗｍ＿ｍｐｐｔとなるように制御を行い、前記出力電力Ｗｍの最大値Ｗｍ＿ｍｐｐｔに対応する最大出力動作電流Ｉｍ＿ｍｐｐｔと最大出力動作電圧Ｖｍ＿ｍｐｐｔを決定する。
出力抑制要求処理において、前記出力抑制情報の出力制限値が例えば「最大出力電力の２５％」である場合、前記発電量出力管理部９１３１は各太陽電池ストリング２７，２７，・・・の出力特性を利用して通常の出力電力の最大値Ｗｍ＿ｍｐｐｔから２５％減少した抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを求める。そして、前記各太陽電池ストリング２７，２７，・・・の出力特性から、前記抑制出力電力Ｗｏｕｔｐｕｔｍの最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔに対応する抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを決定する（図４０（ａ），（ｂ））。
算出された抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと（数１６）を使用してクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを導出する。
前記発電量出力管理部９１３１は、前記系統側サーバー６０から前記出力抑制情報を受信すると、前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍごとに前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを算出し、算出された前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍと前記出力抑制要求信号を各太陽光発電ユニット９２０＿ｍに送信する。
今回、出力制限値を「最大出力電力の２５％」のように出力制限値は最大出力電力に対する割合（％）で規定したが、出力制限値が出力電力の一定値で規定されている場合は、前記抑制出力電力の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ＝出力制限値（出力電力の一定値）とし、前記各太陽電池ストリング２７，２７，・・・の出力特性から、前記抑制出力電力の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔに対応する抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを算出し、クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを導出する。
各太陽電池ストリング２７，２７，・・・の出力特性は、電流―電圧特性用の計測データから算出してもよいし、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の性能値として事前に決められている出力特性を使用してもよい。
図４２は上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの切替部９２５＿ｍの回路図である。
前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）は、複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・、接続箱２４、切替部９２５＿ｍ、パワーコンディショナ９２６＿ｍ、計測制御部９２３＿ｍ、電流―電圧特性計測部２８、測定部２２、通信部２１、記憶部２９から構成される。
前記計測制御部９２３＿ｍは、電流―電圧特性計測用のデータを取得するための前記切替部９２５＿ｍと前記電流―電圧特性計測部２８への切替指示や電流―電圧特性計測フラグをオン／オフする指示に加えて、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電磁開閉器ＭＣＰＣ＿１や電流計測値変換回路９２６１＿ｍの電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３，ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７，ＭＣＰＣ＿８のオン／オフ制御を行う。また、前記計測制御部９２３＿ｍは前記診断装置９１０から受信した前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電圧クランプ回路９２６１１＿ｍに送信する。
前記切替部９２５＿ｍは、前記接続箱２４から伝送される電力を前記パワーコンディショナ９２６＿ｍもしくは前記電流―電圧特性計測部２８に伝送するもので、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ９２６＿ｍ間の電力線、前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ９２６＿ｍの間から分岐して前記電流―電圧特性計測部２８に接続される電力線、そして前記分岐点から前記電流―電圧特性計測部２８間に設けられた電磁開閉器ＭＣ０２から構成される。前記計測制御部９２３＿ｍからの指示により前記接続箱２４と前記電流―電圧特性計測部２８間の電磁開閉器ＭＣ０２のオン／オフを行う。
図４３は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍのパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計、電圧計周辺の構成例を示す模式図である。
パワーコンディショナ９２６＿ｍの入力端子Ｐは前記接続箱２４に接続され、出力端子Ｎ１は前記パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のＤＣ／ＤＣコンバータに接続されている。また、電圧計とアナログ信号線で接続される出力端子Ｎ３は、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部に接続されている。また電流計からのアナログ信号線は電流計測値変換回路９２６１＿ｍの入力端子Ｎ４と接続され、前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍの出力端子Ｎ５は出力端子Ｎ２とアナログ信号線で接続され、前記出力端子Ｎ２はパワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部に接続されている。また電圧計の電圧計測値を０Ｖ（＜＜１）にするための電磁開閉器ＭＣｐｃ＿１が電圧計と前記出力端子Ｎ３間から分岐したアナログ信号線に設けられている。
図４４は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍのパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの構成例を示す模式図である。
前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍは、（ア）電流―電圧特性計測用のデータ取得状態、（イ）通常稼動状態、（ウ）出力電力抑制状態、この（ア）、（イ）、（ウ）の状態ごとに異なる変換電圧信号ＶＩＰＶを出力端子Ｎ２からデジタル制御部に出力する回路であり、前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３，ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７，ＭＣＰＣ＿８の切替によって実現する。
前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍは、電流計からのアナログ信号線が入力端子Ｎ４に接続され、出力端子Ｎ５はデジタル制御部に接続される出力端子Ｎ２とアナログ信号線で接続されている。
前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍの入力端子Ｎ４には電流計で計測した電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が入力され、前記電流計測値変換回路９２６１＿ｍは前記（ア）、（イ）、（ウ）の状態および前記入力された電圧信号ＶＩＰＶ０の値によって、前記入力された電圧信号ＶＩＰＶ０の値を変換電圧信号ＶＩＰＶに変更して、出力端子Ｎ５，Ｎ２から変換電圧信号ＶＩＰＶを前記デジタル制御部に出力する。
出力端子Ｎ４と出力端子Ｎ５間には、増幅率（ゲイン）が１である増幅回路ＡＭＰ＿１と、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３が直列に接続される。また出力端子Ｎ４と増幅回路ＡＭＰ＿１間のノードＸから分岐して電圧クランプ回路９２６１１＿ｍの入力端子Ｎ６が接続され、前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍの出力端子Ｎ８は、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿６の入力端子に接続される。前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿６の出力端子は電磁開閉器ＭＣＰＣ＿７の入力端子に接続され、前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿７の出力端子は、前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿３と前記出力端子Ｎ５間の分岐であるノードＹに接続される。前記ノードＹと前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿７の出力端子間のノードＺには、分岐して電磁開閉器ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿８が接続される。
前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３，ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７，ＭＣＰＣ＿８の切替は、計測制御部９２３＿ｍからの指示により行われる。
図４５は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電圧クランプ回路９２６１１＿ｍの構成例を示す模式図である。
前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍは、電流計で計測した電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０の値によって、前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍの出力端子Ｎ８から出力される変換電圧信号ＶＩＰＶを変化させるものであり、電圧上限リミッタ回路として機能する。電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍよりも大きい場合は、前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍから出力される変換電圧信号ＶＩＰＶを前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍとして出力し、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍよりも小さい場合は、前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍから出力される変換電圧信号ＶＩＰＶを電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０として出力する。
前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍは、ノードＸからのアナログ信号線が入力端子Ｎ６に接続され、出力端子Ｎ８は前記電磁開閉器ＭＣＰＣ＿６の入力端子に接続されている。入力端子Ｎ６と出力端子Ｎ８間には電圧上限リミッタ回路が接続されており、例えば、抵抗Ｒ，Ｒ１，Ｒ２、オペアンプＡＭＰ＿２、可変電圧器Ｖ＿９２６１１ｍ、整流器Ｚ＿９２６１１ｍが設けられ、前記オペアンプＡＭＰ＿２の反転入力端子（―）には、入力端子Ｎ６が抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して接続され、非反転出力端子（＋）には、前記可変電圧器Ｖ＿９２６１１ｍが抵抗Ｒを介して接続されている。また前記オペアンプＡＭＰ＿２の出力端子には前記オペアンプＡＭＰ＿２の出力端子側から出力端子Ｎ８への電流が流れないようにするための整流器Ｚ＿９２６１１ｍが接続されている。
前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍは、前述したように電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が、ＶＩＰＶ０＞Ｖｃｌａｍｐｍの場合に変換電圧信号ＶＩＰＶ＝クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍとして出力する。一方、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０がＶＩＰＶ０≦Ｖｃｌａｍｐｍの場合は、変換電圧信号ＶＩＰＶ＝ＶＩＰＶ０として出力する。
次に、本発明の太陽光発電ユニット９２０＿ｍのパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の処理に関して説明を行う。
（通常稼動時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の処理）
図４６は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、通常稼動時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。
前記計測制御部９２３＿ｍは、通常稼動時（電流―電圧特性計測用のデータ取得時、出力電力抑制時以外の時）、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿１をオフ（開）し、電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３をオン（閉）し、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７，ＭＣＰＣ＿８をオフ（開）するように指示を行う。
上述のように切替を行うと、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部にＮ３端子から渡す電圧信号Ｖｐｖは、Ｖｐｖ＝電圧計の計測値Ｖｐｖ０となる。またパワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部にＮ２端子から渡す変換電圧信号ＶＩＰＶは、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が増幅率が１である増幅回路ＡＭＰ＿１を介してＮ２端子に流れるため、ＶＩＰＶ＝ＶＩＰＶ０となる。
よって、通常稼動時、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部には、電圧計の計測値Ｖｐｖ０、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０を出力することとなり、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍは電流計の値（電流計測値に比例した電圧信号）を変換することなく、デジタル制御部に出力する。
（電流電圧特性計測用のデータ取得時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の処理）
図４７は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、電流―電圧特性計測用のデータ取得時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。
前記計測制御部９２３＿ｍは、電流―電圧特性計測用のデータ取得時、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿１をオン（閉）し、電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電磁開閉器ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿８をオン（閉）し、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３，ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７をオフ（開）するように指示を行う。
上述のように切替を行うと、前記デジタル制御部に送信するための電圧信号Ｖｐｖが０Ｖ（＜＜１）、変換電圧信号ＶＩＰＶが０Ｖ（＜＜１）に固定される。よって、０Ｖの電圧信号Ｖｐｖと０Ｖの変換電圧信号ＶＩＰＶを受信した前記デジタル制御部は、太陽電池ストリング２７，２７，・・・からの出力電力がないものと認識し、パワーコンディショナ９２６＿ｍはスタンバイ状態を維持する。ＤＣ/ＤＣコンバータは非動作状態になるため、パワーコンディショナへの入力抵抗は非常に高い状態が維持され、このことは接続箱とパワーコンディショナ間を実効的に電気的に遮断していることと等しくなる。これによって前記接続箱２４と前記パワーコンディショナ９２６＿ｍ間の接続が切断されている状態と同じ状態を実現することが可能となる。
（出力電力抑制時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の処理）
図４８は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時のパワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電流計測値変換回路９２６１＿ｍの概略図であり、矢印は信号の流れを表している。
前記計測制御部９２３＿ｍは、前記抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと前記出力抑制要求信号を前記診断装置９１０から通信部を介して受信すると、出力電力抑制状態と判断し、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿１をオフ（開）し、電流計測値変換回路９２６１＿ｍ内の電磁開閉器ＭＣＰＣ＿６，ＭＣＰＣ＿７をオン（閉）し、電磁開閉器ＭＣＰＣ＿２，ＭＣＰＣ＿３，ＭＣＰＣ＿４，ＭＣＰＣ＿５，ＭＣＰＣ＿８をオフ（開）するように指示を行い、前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍに前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを送信する。
上述のように切替を行うと、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部にＮ３端子から渡す電圧信号Ｖｐｖは、Ｖｐｖ＝電圧計の計測値Ｖｐｖ０となる。またパワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部にＮ２端子から渡す変換電圧信号ＶＩＰＶは、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍを介してＮ２端子に流れるため、以下のように変化する。
前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍは、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が、ＶＩＰＶ０≦クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍの場合に変換電圧信号ＶＩＰＶ＝ＶＩＰＶ０として出力する。一方、電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０が、ＶＩＰＶ０＞クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍの場合は変換電圧信号ＶＩＰＶ＝クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍとして出力する。
上述のような制御を前記電圧クランプ回路９２６１１＿ｍが行うとパワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部は電流計の値が小さい場合（電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０≦クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍ）は、電流計の値は変換されることなく電流計が計測した値をそのまま受け取り、電流計の値が大きくなると（電流計測値に比例した電圧信号ＶＩＰＶ０＞クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍの場合）、電流計の値が一定値（抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ）に固定（クランプ）された状態であると認識する。
図４９は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］を表している。図５０は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍにおいて、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流［Ａ］を表している。
図４９、図５０のグラフ例に示されるように、出力電力抑制時、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内のデジタル制御部は前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・からの最大出力電力が抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔであり、最大出力動作電圧が抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔで最大出力動作電流が抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔであると認識して、ＭＰＰＴ制御を行う。よって、前記パワーコンディショナ９２６＿ｍは、抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔを出力することとなり、出力電力の抑制が行われる。
以上は説明を簡単にするため、日射量が１０００[Ｗ/ｍ２]の場合についてのみ説明した。
このように、本発明の第９の実施の形態の太陽光発電システム９００は、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内に発電量を抑制する電流計測値変換回路９２６１＿ｍを設けることで、電力会社からの発電量出力抑制指令に対応することが可能となる。
（その他の例）
前述では、前記診断装置９１０の発電量出力管理部９１３１においてクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを一定の値として決定して前記太陽光発電ユニット９２０＿ｍに送信していたが、前記クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを電圧計からの電圧信号Ｖｐｖの値によって、変化させてもよい。
例えば、出力電力抑制時、前記診断装置９１０の発電量出力管理部９１３１において、抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔと抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔおよび短絡電流Ｉｓｃを導出する。そして、電圧計からの電圧信号Ｖｐｖ＞抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔとなった場合は、クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを（数１６）を使用して算出した一定値を使用する。一方、電圧計からの電圧信号Ｖｐｖ≦抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔとなった場合は、（数１７），（数１８）を使用して、クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを計算する。
ここで、Iｐｖは（数１７）で導き出された電流値［Ａ］である。
（数１７），（数１８）を使用したクランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍの計算は、パワーコンディショナ９２６＿ｍ内に演算部を設け、前記診断装置９１０からの抑制出力電力用の最大出力動作電圧Ｖｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ、抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔおよび短絡電流Ｉｓｃを受信して計算してもよいし、前記診断装置９１０の発電量出力管理部９１３１において、前記パワーコンディショナ９２６＿ｍ内の電圧計からの電圧信号Ｖｐｖを逐次受信して計算してもよい。
図５１は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの他の例において、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電力［Ｗ］を表している。図５２は、上記実施形態の太陽光発電ユニット９２０＿ｍの他の例において、出力電力抑制時の日射量の違いによる太陽光電池ストリングの出力特性のグラフ例であり、横軸が出力電圧［Ｖ］、縦軸が出力電流［Ａ］を表している。
クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを一定の値として出力電力抑制を行っていた場合、電流計の値が大きくなると電流計の値が一定値（抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ）に固定（クランプ）された状態となって、短絡電流Ｉｓｃも同様に、短絡電流Ｉｓｃ＝抑制出力電力用の最大出力動作電流Ｉｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔとなるため、出力電力抑制時の出力特性が抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ（最大出力動作点）を中心として鋭角に変化する（図４９）。これは抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ（最大出力動作点）近傍での出力電圧に対する出力電力変化率［Ｗ／Ｖ］が大きいことを意味し、デジタル制御部におけるＭＰＰＴ制御（電力点追従制御）において、出力電力変化率が大きいことによる抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ（最大出力動作点）への収束性が悪化してしまう。
ここで、クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを電圧計からの電圧信号Ｖｐｖの値によって変化させた場合、出力電力抑制時の出力特性が図５１のように抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ（最大出力動作点）近傍において、クランプ電圧Ｖｃｌａｍｐｍを一定値として使用した場合と比較して出力電力変化率が小さくなり、ＭＰＰＴ制御（電力点追従制御）での抑制出力電力用の最大値Ｗｏｕｔｐｕｔｍ＿ｍｐｐｔ（最大出力動作点）への収束性を緩和することが可能となる。
（第１０の実施の形態）
図５５は、本発明の第１０の実施形態の太陽光発電システム１０００の構成を示す概略図であり、図５６は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の接続箱１０２４の実装模式図である。図５７は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８の回路図例であり、図５９は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０で使用されるパワー半導体を説明するための説明図である。
本発明の第１の実施形態の太陽光発電ユニット２０は、切替部２５が電磁開閉器ＭＣ０１，ＭＣ０２で構成され（図４）、また電流―電圧特性計測部２８が機械式リレー等の電磁開閉器（接続器）ＭＣ１〜ＭＣ７と抵抗素子（固定抵抗器）Ｒ１〜Ｒ３から構成（図３）されていたが、本発明の第１０の実施形態の太陽光発電ユニット１０２０は、切替部１０２５と電流―電圧特性計測部１０２８をパワー半導体素子で構成し、接続箱１０２４内に電流―電圧特性計測部１０２８、計測制御部１０２３、通信部１０２１、記憶部１０２９、測定部１０２２および切替部１０２５を配置したものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、同一の構成については重複した説明を省略する。
前記接続箱１０２４は、電流―電圧特性計測部１０２８、計測制御部１０２３、通信部１０２１、記憶部１０２９、測定部１０２２および切替部１０２５から構成され、各構成部材は前記接続箱１０２４内において、２つの基板ボードＣＢ１，ＣＢ２に半導体等による電子部品で実装されている（図５６）。
前記接続箱１０２４は、前記接続箱１０２４に並列に接続された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力線を１つにまとめて前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・で発電した電気エネルギーを集め、前記切替部１０２５を介して前記パワーコンディショナ１０２６に電力を伝送する。また、前記電流―電圧特性計測部１０２８と前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・が接続されている場合は、前記電流―電圧特性計測部１０２８に前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力を伝送する。
前記電流―電圧特性計測部１０２８は、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電流―電圧特性を計測するための回路（図５７）であり、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・のＰ端子（太陽電池ストリングからの発電出力電流が電流―電圧特性計測部１０２８側へ流れる端子）に入力端子Ｐ２，Ｐ３が接続され、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・のＮ端子（電流―電圧特性計測部１０２８側から太陽電池ストリングへ電流が流れる端子）に出力端子Ｎ２，Ｎ３が接続される
前記電流―電圧特性計測部１０２８は、前記計測制御部１０２３からの計測指示信号によって前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・から前記電流―電圧特性計測部１０２８への電流パスが形成され、前記計測制御部１０２３からの計測指示信号の出力停止（“Ｌ”レベルを保持）により、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・から前記電流―電圧特性計測部１０２８への電流パスを遮断する。
前記計測制御部１０２３からの計測指示信号により前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・と前記電流―電圧特性計測部１０２８が電気的に接続されることで前記電流―電圧特性計測部１０２８に電流が流れ電流―電圧特性用の計測データを取得することが可能となる。
前記電流―電圧特性計測部１０２８は、パワーＭＯＳＦＥＴ等のパワー半導体Ｍ１〜Ｍ６と抵抗素子（固定抵抗器）Ｒ５〜Ｒ８から構成される（図５７）。
前記電流―電圧特性計測部１０２８は、入力端子Ｐ２から順に直列に抵抗素子Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８が接続され、抵抗素子Ｒ８の出力側にはパワー半導体Ｍ６のドレイン電極が、パワー半導体Ｍ６のソース電極は出力端子Ｎ２に接続されている。そして、入力端子Ｐ３はパワー半導体Ｍ１のドレイン電極が接続され、パワー半導体Ｍ１のソース電極はノードＸ２に、パワー半導体Ｍ１のゲート電極は抵抗素子Ｒ５と抵抗素子Ｒ６間のノードＸ１から分岐して接続されている。ノードＸ２から分岐し、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のドレイン電極が並列に接続され、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のソース電極はノードＸ３を介して出力端子Ｎ３に接続されている。
またパワー半導体Ｍ２〜Ｍ６のゲート電極は計測制御部１０２３と接続されている。
前記計測制御部１０２３からパワー半導体Ｍ６のゲート電極に対して電流―電圧特性を計測するための計測指示信号が出力されると、パワー半導体Ｍ６のゲート・ソース間電圧がゲートしきい値電圧（ドレイン電流が流れはじめる電圧）よりも大きくなり、パワー半導体Ｍ６をスイッチ素子として考えた場合にスイッチがＯＮの状態となる。パワー半導体Ｍ６がＯＮの状態になることによって、ノードＸ１から入力端子Ｐ２の高電圧と出力端子Ｎ２の低電圧間を分圧された電圧ＢＩＡＳ＿Ａがパワー半導体Ｍ１のゲート電極に印加される。入力端子Ｐ３−出力端子Ｎ３間には太陽電池ストリング２７，２７・・・（太陽光パネル）からの高い出力電圧がかかるが、パワー半導体Ｍ１によってノードＸ２にかかる電圧がＢＩＡＳ＿Ａ−Ｖｇｓ（Ｍ１）（Ｖｇｓ（Ｍ１）：パワー半導体Ｍ１のゲート・ソース間電圧）となって高い出力電圧を分圧し、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５を安全に動作できる安全動作領域（ＳＯＡ）を広げることが可能となっている。ノードＸ２から、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のいずれかひとつに電流が流れ、前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電流―電圧特性を計測することが可能となる。
反対に前記計測制御部１０２３からパワー半導体Ｍ６のゲート電極に対して計測指示信号の出力が停止されると、パワー半導体Ｍ６がＯＦＦの状態となる。パワー半導体Ｍ６がＯＦＦの状態となると、入力端子Ｐ２―出力端子Ｎ２間の電流が遮断されるため、入力端子Ｐ２―出力端子Ｎ２間の電流バスによる電流損失はゼロになる。よって、電圧ＢＩＡＳ＿Ａには、入力端子Ｐ２−出力端子Ｎ２間に電流が流れないため、入力端子Ｐ２にかかる高電圧が電圧ＢＩＡＳ＿Ａとしてパワー半導体Ｍ１のゲート電極にそのまま印加される。前記計測制御部１０２３からの計測指示信号が停止されると、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極にそれぞれアサートされるゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥ（ゲート電圧Ｖｇ）が全て“Ｌ”レベルとなり、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５がＯＦＦ状態となってノードＸ２の電位が上昇する。結果的には、パワー半導体Ｍ１のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓ（＝ＢＩＡＳ＿Ａ―ノードＸ２の電圧）は、ゲートしきい値電圧（ドレイン電流が流れはじめる電圧）以下となり、パワー半導体Ｍ１はＯＦＦ状態となり、入力端子Ｐ３−出力端子Ｎ３の電流パスが遮断される。
パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極にはそれぞれ計測制御部１０２３からのゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥが与えられる。前記ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは、それぞれパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５に与えられるゲート電圧Ｖｇ（図５９）であり、前記ゲート制御信号の電圧の大きさ、前記ゲート制御信号のアサートタイミング（波形）を変更することによって、前記電流―電圧特性計測部１０２８内の抵抗値を時系列的に変化させ、その際に前記接続箱１０２４内の電流値、電圧値を計測することで、電流―電圧特性用の計測データを作成することが可能となる。
ここで、図５８は上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８のその他の回路図例である。
図５７では電流―電圧特性計測部１０２８の入力端子Ｐ３にはパワー半導体Ｍ１がひとつ接続されていたが、図５８のように入力端子Ｐ３から順にパワー半導体Ｍ１とパワー半導体Ｍ７が直列に接続されていてもよい。
入力端子Ｐ３はパワー半導体Ｍ１のドレイン電極が接続され、パワー半導体Ｍ１のソース電極はパワー半導体Ｍ７のドレイン電極に、パワー半導体Ｍ７のソース電極はノードＸ２に接続される。パワー半導体Ｍ１のゲート電極は抵抗素子Ｒ５と抵抗素子Ｒ６間のノードＸ１から分岐され、パワー半導体Ｍ７のゲート電極は抵抗素子Ｒ７と抵抗素子Ｒ８間のノードＸ４から分岐されて接続されている。パワー半導体Ｍ７のゲート電極は、他のノード、例えば抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７間のノードから分岐されて接続されていてもよい。
このように入力端子Ｐ３に接続されるパワー半導体の数を増やすことによって、太陽電池ストリング２７，２７・・・（太陽光パネル）が大容量化、高電圧化した場合でも、パワー半導体Ｍ１，Ｍ７によってノードＸ２にかかる電圧がＢＩＡＳ＿Ａ，ＢＩＡＳ＿Ｂ（ＢＩＡＳ＿Ｂ：ノードＸ４から分圧された電圧ＢＩＡＳ＿Ｂ）によって分圧され、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５が安全に動作できる安全動作領域（ＳＯＡ）を広げることが可能となる。
前記計測制御部１０２３は、前記記憶部１０２９に格納された診断日時２９１と前記記憶部１０２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を開始する日時であることを判断して前記電流―電圧特性計測部１０２８と前記切替部１０２５に電流―電圧特性の計測を行うための計測指示信号を出力するとともに、診断を終了する日時であることを判断して計測指示信号の出力停止（“Ｌ”レベルを保持）を行う。
また前記診断装置１０から前記通信部１０２１を介して電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合は前記電流―電圧特性計測部１０２８と前記切替部１０２５に電流―電圧特性の計測を行うための計測指示信号を出力するとともに、電流―電圧特性計測完了指令を受信した場合は計測指示信号の出力停止（“Ｌ”レベルを保持）を行う。
そして、前記電流―電圧特性計測部１０２８のパワー半導体に対してゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥの出力および出力停止（“Ｌ”レベルを保持）を行う。
前記切替部１０２５は、前記接続箱１０２４によって集められた前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・からの電力をパワーコンディショナ１０２６へ伝送するための切り替えスイッチであり、前記計測制御部１０２３からの計測指示信号により電流―電圧特性の計測を行わない場合には前記接続箱１０２４からの電力をそのまま前記パワーコンディショナ１０２６に伝送し（通常接続処理）、電流―電圧特性の計測を行う場合には前記切替部１０２５に流れる電流を完全には遮断せず、適当な微小電流を前記切替部１０２５に流す処理（不完全電流遮断処理）を行う。入力端子Ｎ６はパワーコンディショナ１０２６の出力端子Ｎ４と、出力端子Ｎ５は前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・のＮ端子に接続される。
（太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性の計測処理フロー）
ここで太陽光発電ユニット１０２０における電流―電圧特性の計測処理に関して図７１を用いて説明する。
図７１は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０における電流―電圧特性の計測処理の概要を示すシーケンス図である。
前記計測制御部１０２３は、前記記憶部１０２９に格納された診断日時２９１と前記記憶部１０２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を開始する日時であることを判断した場合、もしくは前記診断装置１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記切替部１０２５と前記電流―電圧特性計測部１０２８に計測指示信号を出力するとともに、前記通信部１０２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令を行う。（Ｓ１２０１）
前記切替部１０２５は前記計測制御部１０２３からの計測指示信号により、前記切替部１０２５に流れる電流を完全には遮断せず、適当な微小電流を前記切替部１０２５に流す処理（不完全電流遮断処理）を行う（Ｓ１２０２）。
前記電流―電圧特性計測部１０２８は前記計測制御部１０２３からの計測指示信号により、パワー半導体Ｍ６をスイッチ素子としてＯＮ状態とする（Ｓ１２０３）。パワー半導体Ｍ６がＯＮの状態になると、ノードＸ１から入力端子Ｐ２の高電圧と出力端子Ｎ２の低電圧間を分圧された電圧ＢＩＡＳ＿Ａがパワー半導体Ｍ１のゲート電極に印加される。前記電流―電圧特性計測部１０２８にパワー半導体Ｍ７が設けられている場合は、ノードＸ４から入力端子Ｐ２の高電圧と出力端子Ｎ２の低電圧間を分圧された電圧ＢＩＡＳ＿Ｂがパワー半導体Ｍ７のゲート電極に印加される。
前記計測制御部１０２３は、“Ｈ”レベルの異なるゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥを前記電流―電圧特性計測部１０２８のパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５に順次与える（Ｓ１２０４）。
前記電流―電圧特性計測部１０２８では、レベルの異なるゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥがパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極に順次与えられると、チャンネル抵抗の値がそれぞれ異なるパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５に順に電流が流れる（Ｓ１２０５）。
前記接続箱１０２４内に配置されている電流計（ストリングモニタ）（図示なし）、電圧計（図示なし）で、電流値、電圧値を計測し、前記通信部１０２１に前記電流値、前記電圧値を送信する（Ｓ１２０６、Ｓ１２０７）。
前記計測制御部１０２３は、前記記憶部１０２９に格納された診断日時２９１と前記記憶部１０２２の前記計時部２２４の現在日時を参照し、診断を完了する日時であることを判断した場合、もしくは前記診断装置１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記切替部１０２５と前記電流―電圧特性計測部１０２８に計測指示信号の出力を停止するとともに（Ｓ１２０８）、前記通信部１０２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令を行う（Ｓ１２１１）。
前記切替部１０２５は前記計測制御部１０２３からの計測指示信号の出力停止（“Ｌ”レベルを保持）により、前記接続箱１０２４と前記パワーコンディショナ１０２６間の通常接続処理を行う（Ｓ１２０９）。
前記記電流―電圧特性計測部１０２８は前記計測制御部１０２３からの計測指示信号の出力停止（“Ｌ”レベルを保持）により、パワー半導体Ｍ６およびパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５をスイッチ素子としてＯＦＦ状態とし、前記電流―電圧特性計測部１０２８と前記接続箱１０２４間を電気的に遮断状態とする（Ｓ１２１０）。
（電流―電圧特性計測部１０２８で使用するゲート制御信号の電圧の大きさとアサートタイミング）
図６０は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０で使用されるパワー半導体の電流―電圧曲線を示した説明図であり、図６１は、上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８のゲート制御信号の信号波形を示した説明図である。図６２は、上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ａ）を示した説明図であり、図６３は、上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｂ）を示した説明図である。図６４は、上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｃ）を示した説明図であり、図６５は、上記実施形態の電流―電圧特性計測部１０２８における電流パス（Ｄ）を示した説明図である。
パワー半導体のバイアスレベル１、バイアスレベル２、バイアスレベル３、バイアスレベル４の異なる大きさのゲート電圧Ｖｇを選択し、それぞれスイープさせると、パワー半導体の電流―電圧曲線（図６０）が得られる。前記ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ，ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥの電圧の大きさをそれぞれＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ＝バイアスレベル１、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ＝バイアスレベル２、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ＝バイアスレベル３、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥ＝バイアスレベル４に設定すると、バイアスレベルの値によってパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５の抵抗値はそれぞれ異なる値となる。例えば、パワー半導体Ｍ２のゲート電圧Ｖｇをバイアスレベル１に設定し、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓ＝Ｖｐ、ドレイン電流Ｉｄｓ＝Ｉｐとすると、パワー半導体Ｍ２のチャンネル抵抗Ｒｍ２＝Ｖｐ／Ｉｐとなる。またパワー半導体Ｍ４のゲート電圧Ｖｇをバイアスレベル３に設定し、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓ＝Ｖｑ、ドレイン電流Ｉｄｓ＝Ｉｑとすると、パワー半導体Ｍ４のチャンネル抵抗Ｒｍ４＝Ｖｑ／Ｉｑとなる。このように、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極に与えるゲート制御信号（ゲート電圧Ｖｇ）をそれぞれ異なる値を選択することによって、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のチャンネル抵抗の値を変更することが可能となる。
またパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５の前記ゲート制御信号は、Ｔ＿ｏｎのＯＮ期間時間であたえるパルス列信号であり、ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥの順で“Ｈ”レベルにアサートする（図６１）。前記ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥのアサートは周期Ｔ＿ｍｆで繰り返す。
例えば、時刻Ｔ２の場合、ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥに対してバイアスレベル１の電圧の大きさでＴ＿ｏｎのＯＮ期間時間で“Ｈ”レベルにアサートし、その他のＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは“Ｌ”レベルを保持する。そうすると、前記電流―電圧特性計測部１０２８内部の入力端子Ｐ３―出力端子Ｎ３間では、図６２のような電流パス（Ａ）に沿って電流が流れるようになる。具体的には、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のうち、パワー半導体をスイッチ素子と考えた場合に、パワー半導体Ｍ２のみＯＮの状態となり、バイアスレベル１に対応するドレイン電流Ｉｄｓが流れ、パワー半導体Ｍ３〜Ｍ５はＯＦＦの状態となる。
時刻Ｔ４の場合、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥに対してバイアスレベル２の電圧の大きさでＴ＿ｏｎのＯＮ期間時間で“Ｈ”レベルにアサートし、その他のＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは“Ｌ”レベルを保持する。そうすると、前記電流―電圧特性計測部１０２８内部の入力端子Ｐ３―出力端子Ｎ３間では、図６３のような電流パス（Ｂ）に沿って電流が流れるようになる。具体的には、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のうち、パワー半導体をスイッチ素子と考えた場合に、パワー半導体Ｍ３のみＯＮの状態となり、バイアスレベル２に対応するドレイン電流Ｉｄｓが流れ、パワー半導体Ｍ２，Ｍ４，Ｍ５はＯＦＦの状態となる。
時刻Ｔ６の場合、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥに対してバイアスレベル３の電圧の大きさでＴ＿ｏｎのＯＮ期間時間で“Ｈ”レベルにアサートし、その他のＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは“Ｌ”レベルを保持する。そうすると、前記電流―電圧特性計測部１０２８内部の入力端子Ｐ３―出力端子Ｎ３間では、図６４のような電流パス（Ｃ）に沿って電流が流れるようになる。具体的には、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のうち、パワー半導体をスイッチ素子と考えた場合に、パワー半導体Ｍ４のみＯＮの状態となり、バイアスレベル３に対応するドレイン電流Ｉｄｓが流れ、パワー半導体Ｍ２，Ｍ３，Ｍ５はＯＦＦの状態となる。
時刻Ｔ８の場合、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥに対してバイアスレベル４の電圧の大きさでＴ＿ｏｎのＯＮ期間時間で“Ｈ”レベルにアサートし、その他のＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥは“Ｌ”レベルを保持する。そうすると、前記電流―電圧特性計測部１０２８内部の入力端子Ｐ３―出力端子Ｎ３間では、図６５のような電流パス（Ｄ）に沿って電流が流れるようになる。具体的には、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のうち、パワー半導体をスイッチ素子と考えた場合に、パワー半導体Ｍ５のみＯＮの状態となり、バイアスレベル４に対応するドレイン電流Ｉｄｓが流れ、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ４はＯＦＦの状態となる。
時刻Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７，・・・の場合は、ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは全て“Ｌ”レベルを保持する。よって、前記電流―電圧特性計測部１０２８内部の入力端子Ｐ３―出力端子Ｎ３間は電流が流れない状態となる。
（前記計測制御部１０２３によるゲート制御信号生成処理）
図６６は、上記実施形態の計測制御部１０２３によるゲート制御信号生成回路のＰＷＭ復調回路を示す回路図であり、図６７は、上記実施形態の計測制御部１０２３によるゲート制御信号生成回路を示す回路図である。
図６６は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅ）信号を復調するＰＷＭ復調回路である。ＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｗ、ＰＷＭ＿Ｘ、ＰＷＭ＿Ｙ、ＰＷＭ＿Ｚ）は、前記計測制御部１０２３において計測指示信号アサート直前または直後に生成し、出力される。
ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥに対応するＰＷＭ信号ＰＷＭ＿Ｗ、ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥに対応するＰＷＭ信号ＰＷＭ＿Ｘ、ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥに対応するＰＷＭ信号ＰＷＭ＿Ｙ、ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥに対応するＰＷＭ信号ＰＷＭ＿Ｚを、それぞれオペアンプＯｐＡｍｐ１で構成されるボルテージフォロア回路にて受けて、抵抗Ｒ９と容量Ｃ１で構成されるローパスフィルタ回路でアナログ信号に復調する。そして、オペアンプＯｐＡｍｐ２で構成されるボルテージフォロア回路によって、アナログ信号Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆを生成し、図６７で構成される回路に送る。
図６７においては、前記計測制御部１０２３において、診断を開始する日時であることを判断した場合や前記診断装置１０から前記通信部１０２１を介して電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に生成する計測指示信号が電流―電圧特性の計測処理中にアサートされ、計測指示信号のアサート直後にＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｚ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号が順次アサートされる。
ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｚ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号がアサートされると、対応した回路のＭ８がＯＮ状態となり、ＰＷＭ復調回路（図６６）で生成されたアナログ信号Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆ，Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ｂｕｆを、オペアンプＯｐＡｍｐ３，抵抗素子Ｒ１０，可変抵抗Ｒ１１で構成されるアナログ増幅回路に伝達し、さらに抵抗素子Ｒ１２、容量Ｃ２で構成されるローパスフィルタで回路によって、立ち上がり波形、立ち下り波形をなまらせてゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥを生成する。ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥは、電流―電圧特性計測部１０２８のパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極に順次供給される信号である。
ここで、オペアンプＯｐＡｍｐ３，抵抗素子Ｒ１０，Ｒ１１で構成されるアナログ増幅回路においては、出力電圧Ｖ＝（１＋Ｒ１１／Ｒ１０）×入力電圧Ｖｉとなる。可変抵抗Ｒ１１の値を変更することで、出力電圧Ｖ０の増幅率（１＋Ｒ１１／Ｒ１０）を変更することが可能となり、結果としてゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥの電圧の大きさ（バイアスレベル１，２，３，４）を変更することができる。
また、ゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥの立ち上がりの波形、立ち下りの波形をなまらせることで、電流―電圧特性計測部１０２８における急な電流のＯＮ／ＯＦＦを回避し、電流―電圧特性の計測処理におけるサージ電圧を抑制することができる。
図７０は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１０２０の電流―電圧特性計測部１０２８のその他の回路図例２である。
図５７、図５８で示された電流―電圧特性計測部１０２８の回路図においては、計測制御部１０２３から生成されるＰＷＭ信号を一旦、アナログ信号にＰＷＭ復調させて、パワー半導体Ｍ２〜Ｍ５へのゲート制御信号ＢＩＡＳ＿Ｗ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｘ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｙ＿ＰＵＬＳＥ、ＢＩＡＳ＿Ｚ＿ＰＵＬＳＥを生成していたが、図７０の回路図例２においては、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｗ，ＰＷＭ＿Ｘ，ＰＷＭ＿Ｙ，ＰＷＭ＿Ｚ）をアナログ信号に復調せず、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ＿Ｗ，ＰＷＭ＿Ｘ，ＰＷＭ＿Ｙ，ＰＷＭ＿Ｚ）と、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｚ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号と、計測指示信号をそれぞれＡＮＤをとることで出力される出力信号ＰＷＭ＿Ｗ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｘ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｙ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｚ＿ｂｕｆを生成する。出力信号ＰＷＭ＿Ｗ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｘ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｙ＿ｂｕｆ，ＰＷＭ＿Ｚ＿ｂｕｆをパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５のゲート電極に与える。この場合、太陽電池ストリング２７，２７・・・から出力されるストリング電流のＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｗ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｘ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｙ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号、ＳＷ＿Ｂｉａｓ＿Ｚ＿ｒｅｆ＿ＯＮ信号の“Ｈ”レベル期間中の平均を求めることで、実効的にＰＷＭ復調したアナログ信号をパワー半導体Ｍ２〜Ｍ５へ与えた時のストリング電流と一致する。
（切替部１０２５の不完全電流遮断処理と通常接続処理の説明）
図６８は、上記実施形態の切替部１０２５の回路図であり、図６９は、上記実施形態の切替部１０２５の切替ＳＷゲート制御信号生成回路図であり、（ａ）は切替ＳＷゲート制御信号１生成回路、（ｂ）は切替ＳＷゲート制御信号２生成回路である。
前記切替部１０２５は、パワーＭＯＳＦＥＴ等のパワー半導体Ｍ１０〜Ｍ１５と抵抗素子（可変抵抗器）Ｒ１３と、コンデンサＣ３と、電源ＰＳ１から構成される（図６８、図６９）。
前記切替部１０２５は、出力端子Ｎ５から分岐して並列にパワー半導体Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１１・・・のソース電極が接続され、パワー半導体Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１１・・・のドレイン電極は入力端子Ｎ６に接続される（図６８）。
また、パワー半導体Ｍ１０のゲート電極には、切替ＳＷゲート制御信号１生成回路で生成された切替ＳＷゲート制御信号１が入力され、パワー半導体Ｍ１１，・・・のゲート電極には切替ＳＷゲート制御信号２生成回路で生成された切替ＳＷゲート制御信号２が入力される。
ここで、切替ＳＷゲート制御信号１生成回路（図６９（ａ））に関して説明を行う。
切替ＳＷゲート制御信号１生成回路は、パワー半導体Ｍ１４とパワー半導体Ｍ１５によって形成されたＣＭＯＳインバータを備え、前記ＣＭＯＳインバータは前記計測制御部１０２３からの計測指示信号を入力とし、ＣＭＯＳインバータの出力側には抵抗素子（可変抵抗器）Ｒ１３とコンデンサＣ３の遅延回路を備える。
前記計測制御部１０２３から計測指示信号がＣＭＯＳインバータに入力されると（ＣＭＯＳインバータの入力電圧が高い状態）、切替ＳＷゲート制御信号１は抵抗素子（可変抵抗器）Ｒ１３とコンデンサＣ３の遅延回路によって、設定された速度で徐々に電源ＰＳ１の電圧であるバイアスＢＰに近づき、最終的にはバイアスＢＰに落ち着く。
前記計測制御部１０２３からの計測指示信号の出力が停止すると（ＣＭＯＳインバータの入力電圧が低い状態）、出力電圧ＶＤＤが切替ＳＷゲート制御信号１として生成される。ここで、ＶＤＤとは正電圧である。
次に、切替ＳＷゲート制御信号２生成回路（図６９（ｂ））に関して説明を行う。
切替ＳＷゲート制御信号２生成回路は、パワー半導体Ｍ１２とパワー半導体Ｍ１３によって形成されたＣＭＯＳインバータで構成され、前記ＣＭＯＳインバータは前記計測制御部１０２３からの計測指示信号を入力とする。
前記計測制御部１０２３から計測指示信号がＣＭＯＳインバータに入力されると（ＣＭＯＳインバータの入力電圧が高い状態）、値が０の出力電圧が切替ＳＷゲート制御信号２として生成される。
前記計測制御部１０２３からの計測指示信号の出力が停止すると（ＣＭＯＳインバータの入力電圧が低い状態）、出力電圧ＶＤＤが切替ＳＷゲート制御信号２として生成される。
パワー半導体ＭＯＳＦＥＴの中で、特にＳｉｃ ＭＯＳＦＥＴの中には、Ｖｇｓ（パワー半導体のゲート・ソース間電圧）にＤＣ的に印加できる電圧に制限を与えているものがある。このようなパワー半導体ＭＯＳＦＥＴを一部使用する場合は、ＶＤＤ（２４Ｖ）から適当な電圧、例えば、２Ｖほど電圧ドロップさせた電圧ＶＤＤ＿ローカル電源を作るＬＤＯレギュレータ（図７３）を配置すればよい。
よって、前記計測制御部１０２３から計測指示信号が入力された場合は、徐々にバイアスＢＰとなる切替ＳＷゲート信号１がパワー半導体Ｍ１０のゲート電極に入力され、かつ値が０の電圧である切替ＳＷゲート制御信号２がパワー半導体Ｍ１１，・・・のゲート電極に入力されるため、パワー半導体Ｍ１０，Ｍ１１，・・・をスイッチ素子と考えた場合、パワー半導体Ｍ１１，・・・は計測指示信号が入力されるとすぐにＯＦＦの状態に遷移するが、パワー半導体Ｍ１０は、徐々にバイアスＢＰとなる切替ＳＷゲート信号１によって、チャンネル抵抗が徐々に上昇し、パワー半導体Ｍ１０に流れるドレイン電流が徐々に少なくなり、最終的にはバイアスＢＰとなる切替ＳＷゲート信号１に対応する少量のドレイン電流が流れる（不完全電流遮断処理）。
ここで、パワー半導体Ｍ１０のチャンネル抵抗の上昇速度は、パワーコンディショナ１０２６が通常のＭＰＰＴ制御動作から外れ、スタンバイ状態に移行するに従い、パワーコンディショナ１０２６の入力抵抗の上昇速度に合わせるように、抵抗素子（可変抵抗器）Ｒ１３と電源ＰＳ１の電圧であるバイアスＢＰを調整する。
また、前記計測制御部１０２３から計測指示信号の入力が停止された場合は、正電圧ＶＤＤである切替ＳＷゲート信号１，切替ＳＷゲート制御信号２がパワー半導体Ｍ１０，Ｍ１１，・・・のゲート電極に入力されるため、前記切替部１０２５は正電圧ＶＤＤをゲート電圧としたドレイン電流がパワー半導体Ｍ１０，Ｍ１１，・・・に流れる（通常接続処理）。
よって、前記計測制御部１０２３から計測指示信号が入力された場合は、前記接続箱１０２４から前記パワーコンディショナ１０２６へ徐々に電流が少なくなり、最終的には少量の電流が前記切替部１０２５を介して流れ（不完全電流遮断処理）、前記計測制御部１０２３から計測指示信号の入力が停止された場合は、前記接続箱１０２４から出力される電力がそのまま前記パワーコンディショナ１０２６へ前記切替部１０２５を介して伝送される（通常接続処理）。
電流―電圧特性の計測を行う際に前記接続箱１０２４と前記パワーコンディショナ１０２６間の電流を徐々に小さくする効果としては、電流―電圧特性の計測を行う際に前記パワーコンディショナ１０２６がフル稼働していた状態から切替部１０２５のパワー半導体に過電圧がかかることなく、電流―電圧特性の計測に移行することが可能となる。
また電流―電圧特性の計測を行う際に前記接続箱１０２４と前記パワーコンディショナ１０２６間の電気的な接続を完全に遮断しない効果としては、パワーコンディショナ１０２６内のＤＣ／ＤＣコンバータが非稼働状態の場合、パワーコンディショナ１０２６の入力抵抗が無限大であれば前記接続箱１０２４と前記パワーコンディショナ１０２６間の電気的な接続を完全に遮断したとしても、太陽光パネルの出力電圧が分圧されて切替部１０２５のパワー半導体に過電圧が印加されることはない。しかし、パワーコンディショナ１０２６がある有限の大きさの入力抵抗を持つ場合は、切替部１０２５に印加される電圧は（数１９）となる。
ここで、Ｖ切替部は切替部１０２５のパワー半導体に印加される電圧、Ｖ太陽光パネルは太陽光パネルの出力電圧、Ｒ切替部は切替部１０２５のパワー半導体のＯＦＦ抵抗、Ｒパワーコンディショナはパワーコンディショナ１０２６の非稼働状態の入力抵抗とする。
Ｒ切替部≒Ｒパワーコンディショナとなるように、バイアスＢＰを適当に設定することによって、切替部１０２５のパワー半導体への高電圧印加を回避することが可能となる。
図７２は、上記実施形態の計測制御部１０２３の内部電源電圧関係を示す模式図である。
前記計測制御部１０２３は、ゲート制御信号回路１０２３ａと制御部１０２３ｂから構成される。
ゲート制御信号回路１０２３ａは、ゲート制御信号生成回路（図６６、図６７）と切替ＳＷゲート制御信号生成回路（切替ＳＷゲート制御信号１生成回路、切替ＳＷゲート制御信号２生成回路）（図６９）から構成され、ノードＮの電位に対してＶＤＤ高い電位であるＶＤＤ＊とノードＮの電位の間で動作する。
ＶＤＤ＊は、太陽光パネルからの出力ノード（Ｐ，Ｎ）のうち、低電圧側のノードＮ（太陽光パネルからの発電電圧がパワーコンディショナを通って太陽光パネル側に帰ってくるノード）に対して、図示していない電源回路によって適当な電圧（例えば２４Ｖ）だけ高く発生させた電圧レベルである。
制御部１０２３ｂは（ＶＤＤ〜２４Ｖ，フローティングＧＮＤ〜０Ｖ）の内部電圧で各制御信号群を生成し、前記ゲート制御信号回路１０２３ａで信号を受ける。前記制御部１０２３ｂと前記ゲート制御信号回路１０２３ａは、電気的に絶縁されているため、フォトカプラーで受ける。
このような内部電源である絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ（例えばフライバックコンバータ等）で実現することが可能となる。
（第１１の実施の形態）
図７４は、本発明の第１１の実施形態の太陽光発電システム１１００の構成を示す概略図である。
第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７の実施形態の太陽光発電システム１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００は、１台のパワーコンディショナに対して１台の接続箱が接続される構成であったが、本発明の第１１の実施の形態の太陽光発電システム１１００は、１台のパワーコンディショナに対して複数の接続箱（太陽光発電ユニット１１２０＿ｍ）が接続されてパワーコンディショナが共有化されるシステム構成であって、かつ複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍのうちのひとつでも電流―電圧特性計測時に温度、電流または電圧の異常が発生した場合、その他の太陽光発電ユニット１１２０＿αの電流―電圧特性の計測処理を中止するものであり、その他の構成は第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７の実施形態と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
なお、図７４においては、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ、計測制御部１１２３＿ｍ、通信部２１、測定部２２、記憶部２９、異常検知部１１５０＿ｍが別々の構成となるような構成例となっているが、接続箱１１２４＿ｍ内に切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ、計測制御部１１２３＿ｍ、通信部２１、測定部２２、記憶部２９、異常検知部１１５０＿ｍが配置されている構成（第１０の実施の形態と同様（図５５））についても同様に成り立つものである。
太陽光発電システム１１００は複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ Ｍ：太陽光発電ユニットの総数）と診断装置１１１０と表示装置３０と複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍに接続されたパワーコンディショナ１１２６から構成され、それぞれネットワークを介して接続される。また太陽光発電システム１１００は、１台のパワーコンディショナ１１２６に対して複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍが接続される構成となっている。
前記太陽光発電ユニット１１２０＿ｍは、複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、異常検知部１１５０＿ｍ、計測制御部１１２３＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ、測定部２２、通信部２１、記憶部２９から構成される。
前記接続箱１１２４＿ｍは、入力側は前記複数の太陽電池ストリング２７，２７，・・・に、出力側は前記切替部１１２５＿ｍと前記通信部２１とに接続され、前記接続箱１１２４＿ｍに並列に接続された前記太陽電池ストリング２７，２７，・・・の電力線を１つにまとめて、前記切替部１１２５＿ｍを介して前記パワーコンディショナ１１２６と前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍに電力を伝送する。また前記接続箱１１２４＿ｍは、太陽電池ストリング２７の電流値をそれぞれ計測する電流計と、前記接続箱１１２４＿ｍから出力される電圧値を計測する電圧計、データ送信機能を有し、前記データ送信機能は計測した前記電流値と前記電圧値、太陽電池ストリング番号を前記通信部２１に送信する。
前記切替部１１２５＿ｍは、前記接続箱１１２４＿ｍから伝送される電力を前記パワーコンディショナ１１２６もしくは前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍのどちらか一方に伝送するための切替スイッチであり、電磁開閉器で形成してもよいし、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、バイポーラパワートランジスタ等のパワー半導体素子で形成してもよい。
図７９は、上記実施形態の異常検知部１１５０＿ｍを示す機能ブロック図である。
前記異常検知部１１５０＿ｍは、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の異常を検知（異常検知処理）し、異常検知信号（高温検知信号、電流値異常検知信号、電圧値異常検知信号）を計測制御部１１２３＿ｍに伝送するものであり、温度異常を検出する温度異常検知部１１５１＿ｍと、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内に流れる電流値の異常を検出する電流値異常検知部１１５２＿ｍと、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の電圧値の異常を検出する電圧値異常検知部１１５３＿ｍから構成される。
前記異常検知部１１５０＿ｍは、前記計測制御部１１２３＿ｍからの異常検知開始指令によって、異常検知処理を開始し、前記計測制御部１１２３＿ｍからの異常検知終了指令によって異常検知処理を停止する。
前記温度異常検知部１１５１＿ｍは、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の温度を検出する温度センサ１１５４＿ｍを備え、前記温度センサ１１５４＿ｍにより検出された温度が基準値以上となった場合に温度が高温であると判断し、高温検知信号を計測制御部１１２３＿ｍに伝送する。
前記電流値異常検知部１１５２＿ｍは、前記接続箱１１２４＿ｍ内の電流計から電流値を取得し、前記電流値が基準値以上となった場合に接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍに流れる電流値が異常であると判断し、電流値異常検知信号を計測制御部１１２３＿ｍに伝送する。
前記電圧値異常検知部１１５３＿ｍは、電圧値を前記接続箱１１２４＿ｍ内の電圧計から取得し、前記電圧値が基準値以上となった場合に接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の電圧値が異常であると判断し、電圧値異常検知信号を計測制御部１１２３＿ｍに伝送する。
なお、前記電流値異常検知部１１５２＿ｍ、前記電圧値異常検知部１１５３＿ｍを切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍにそれぞれ配置させた構成をとってもよい。
前記計測制御部１１２３＿ｍは、前記電流―電圧特性の計測処理の制御を行う制御部であり、診断を開始／終了する日時である場合や前記診断装置１１１０から電流―電圧特性計測開始指令、電流―電圧特性計測完了指令を受信した場合の前記切替部１１２５＿ｍへの切替指示や、前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍの抵抗値の切替制御を行う。また前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオン／オフにする開始指令／終了指令を行う。
さらに、前記計測制御部１１２３＿ｍは、前記電流―電圧特性の計測処理を開始するタイミングで、前記異常検知部１１５０＿ｍに対して異常検知開始指令を伝送し、また前記電流―電圧特性の計測処理を終了するタイミングで、前記異常検知部１１５０＿ｍに対して異常検知終了指令を伝送する。
また、前記異常検知部１１５０＿ｍから異常検知信号（高温検知信号、電流値異常検知信号、電圧値異常検知信号）を受信した際に、通信部２１を介して、異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）を前記診断装置１１１０に送信する。
ここで、異常検知信号フラグとは、（高温検知信号フラグ、電流値異常検知信号フラグ、電圧値異常検知信号フラグ）のセットであり、異常を検知した場合はオン、異常を検知しなかった場合はオフとするフラグで、例えば温度の異常を検知し電流値と電圧値の異常を検知しなかった場合は、高温検知信号フラグ＝オン、電流値異常検知信号フラグ＝オフ、電圧値異常検知信号フラグ＝オフとなる。
前記パワーコンディショナ１１２６は、入力側は前記複数の切替部１１２５＿ｍに、出力側は電力系統４０に接続され、前記複数の接続箱１１２４＿ｍから伝送された直流の発電電力を交流電力に変換して前記電力系統４０に電力を供給するとともに、伝送される電力の制御を行う。
次に診断装置１１１０の構成に関して図を用いて説明する。
図７５は、上記実施形態の診断装置１１１０を示す機能ブロック図である。
前記診断装置１１１０は、通信部１１と記憶部１１１２と演算部１１１３と表示部１４から構成され、前記太陽光発電ユニット１１２０＿ｍから異常検知情報を受信すると、異常検知情報が未検出でかつ電流―電圧特性の計測状態である太陽光発電ユニット１１２０＿αに対して電流―電圧特性計測完了指令を送信し、電流―電圧特性の計測処理を終了させる。
前記記憶部１１１２は、計測データ記憶部１２１、基準データ記憶部１２２、診断結果データ記憶部１２３、診断日時記憶部１２４、異常検知情報記憶部１２６から構成される。
前記異常検知情報記憶部１２６には、太陽光発電ユニット１１２０＿ｍから送信された異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）が蓄積される。
前記演算部１１１３は診断用電流―電圧特性曲線算出部１３１、判定部１３２、診断日時決定部１３３、太陽光発電ユニット監視部１３４から構成される。
前記太陽光発電ユニット監視部１３４は、前記太陽光発電ユニット１１２０＿ｍから異常検知情報を受信すると、異常検知情報が未検出でかつ電流―電圧特性の計測状態である太陽光発電ユニット１１２０＿αを算出し、前記太陽光発電ユニット１１２０＿αに対して、通信部１１を介して電流―電圧特性計測完了指令を送信する。
ここで、太陽光発電ユニット１１２０＿ｍが電流―電圧特性の計測状態か否かの判定方法であるが、前記計測データ記憶部１２１に格納された計測データのうち、太陽光発電ユニット番号、計測時間、電流―電圧特性計測フラグと、前記異常検知情報記憶部１２６に格納された異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）を比較し、異常を検知した時刻以降の計測時間に電流―電圧特性計測フラグがオンされている太陽光発電ユニット番号をもつ太陽光発電ユニット１１２０＿ｍを電流―電圧特性の計測状態と判定してもよいし、太陽光発電ユニット１１２０＿ｍに対して電流―電圧特性の計測状態かどうかの問い合わせをしてもよい。
また前記太陽光発電ユニット監視部１３４が電流―電圧特性の計測状態か否かの判断をせずに、異常検知情報が送信されていない全ての太陽光発電ユニット１１２０＿ｍに電流―電圧特性計測完了指令を送信し、太陽光発電ユニット１１２０＿ｍが電流―電圧特性の計測状態でない場合に電流―電圧特性計測完了指令を受信しても無視する処理を行ってもよい。
次に太陽光発電システム１１００における異常検知処理に関して図７６を用いて説明する。
図７６は、上記実施形態の太陽光発電システム１１００における異常検知処理の概要を示すシーケンス図であり、図８０は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍの状態遷移図である。
太陽光発電ユニット１１２０＿ｍにおいて電流―電圧特性の計測処理を開始する日時であることを判断した場合、もしくは前記診断装置１１１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記切替部１１２５＿ｍに切替指示を行うとともに、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令を行い、電流―電圧特性の計測処理を開始する（Ｓ１３０１）。前記通信部２１は前記計測制御部１１２３＿ｍからの開始指令を受けて電流―電圧特性計測フラグをオンとし、ネットワークを介して電流―電圧特性用の計測データを診断装置１１１０へ送信する。
次に、複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍのうちひとつの太陽光発電ユニット（図７６においては、簡単のために太陽光発電ユニット１１２０＿１とする）が、接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の異常を検知する（Ｓ１３０２）。
異常を検知した前記太陽光発電ユニット１１２０＿１は前記診断装置１１１０に対して、異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）を送信する（Ｓ１３０３）。
前記診断装置１１１０は、異常検知情報を前記太陽光発電ユニット１１２０＿１から受信した場合、異常検知情報が未検出でかつ電流―電圧特性の計測状態である太陽光発電ユニット１１２０＿α（図７６においては、α＝２，４，・・・Ｍとする）を算出し、前記太陽光発電ユニット１１２０＿αに対して、通信部１１を介して電流―電圧特性計測完了指令を送信する（Ｓ１３０４）。電流―電圧特性の未計測状態である太陽光発電ユニット（図７６においては、太陽光発電ユニット１１２０＿３）に対しては、電流―電圧特性計測完了指令は送信しない。
前記太陽光発電ユニット１１２０＿αは、前記診断装置１１１０から電流―電圧特性計測完了指令を受信すると、電流―電圧特性の計測処理を中止する（Ｓ１３０５）。
ここで、太陽光発電システム１１２０＿ｍにおける異常検知処理に関して図７７を用いて説明する。
図７７は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍにおける異常検知処理の概要を示すシーケンス図である。
前記計測制御部１１２３＿ｍは、電流―電圧特性の計測処理を開始する日時であることを判断した場合、もしくは前記診断装置１１１０から電流―電圧特性計測開始指令を受信した場合に前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオンにする開始指令を行うとともに（Ｓ１４０１）、前記異常検知部１１５０＿ｍに対して異常検知開始指令を行う（Ｓ１４０１）。
前記計測制御部１１２３＿ｍは、前記切替部１１２５＿ｍに切替指示を行う（Ｓ１４０２）。
前記切替部１１２５＿ｍは前記計測制御部１１２３＿ｍからの指示により、前記接続箱１１２４＿ｍと前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ間を接続する（Ｓ１４０３）。
前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍは前記計測制御部１１２３＿ｍの指示により電流―電圧特性計測を開始し（Ｓ１４０４）、前記接続箱１１２４＿ｍは電流値、電圧値を計測し（Ｓ１４０６）、前記通信部２１に前記電流値、前記電圧値を送信する（Ｓ１４０７）。
また前記異常検知部１１５０＿ｍは、前記計測制御部１１２３＿ｍからの異常検知開始指令により接続箱１１２４＿ｍ、切替部１１２５＿ｍ、電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内の異常を検知するための異常検知処理を開始する（Ｓ１４０５）。
前記接続箱１１２４＿ｍ、前記切替部１１２５＿ｍまたは前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ内に高温、電流異常または電圧異常が発生した場合、前記異常検知部１１５０＿ｍは異常を検知し（Ｓ１４０９）、異常検知信号（高温検知信号、電流値異常検知信号、電圧値異常検知信号）を計測制御部１１２３＿ｍに伝送する（Ｓ１４１０）。
前記計測制御部１１２３＿ｍは、前記異常検知部１１５０＿ｍから異常検知信号（高温検知信号、電流値異常検知信号、電圧値異常検知信号）を受信すると、前記切替部１１２５＿ｍと前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍ対してインタロック信号を発生（Ｓ１４１１）させるとともに、前記異常検知部１１５０＿ｍに対して異常検知終了指令を行い（Ｓ１４１２）、前記通信部２１に対して電流―電圧特性計測フラグをオフにする終了指令を行う（Ｓ１４１３）。
前記切替部１１２５＿ｍは、前記計測制御部１１２３＿ｍからのインタロック信号を受信すると、前記接続箱１１２４＿ｍの接続を切断し、前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍは電流―電圧特性計測処理を中止し（Ｓ１４１５）、前記接続箱１１２４＿ｍと前記パワーコンディショナ１１２６間が接続される（Ｓ１４１４）。
また前記異常検知部１１５０＿ｍは、前記計測制御部１１２３＿ｍからの異常検知終了指令により異常検知処理を停止する（Ｓ１４１６）。
そして、前記計測制御部１１２３＿ｍは通信部２１に異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）を送信する（Ｓ１４１７）。
前記通信部２１は、前記計測制御部１１２３＿ｍから受信した異常検知情報（異常を検知した時刻、自分の太陽光発電ユニット番号、異常検知信号フラグ）を診断装置１１１０へ送信する（Ｓ１４１８）。
そして、太陽光発電ユニット１１１０における異常検知処理に関して図７８を用いて説明する。
図７８は、上記実施形態の太陽光発電ユニット１１１０における異常検知処理の概要を示すシーケンス図である。
前記通信部１１は、前記太陽光発電ユニット１１２０＿ｍから異常検知情報を受信すると（Ｓ１５０１、Ｓ１５０２）、前記異常検知情報記憶部１２６に格納する（Ｓ１５０３）。
前記太陽光発電ユニット監視部１３４は、前記太陽光発電ユニット１１２０＿ｍから異常検知情報を受信すると、異常検知情報が未検出でかつ電流―電圧特性の計測状態である太陽光発電ユニット１１２０＿αを算出する（Ｓ１５０４）。
前記太陽光発電ユニット監視部１３４は、前記太陽光発電ユニット１１２０＿αの太陽光発電ユニット番号と電流―電圧特性計測完了指令を前記通信部１１に送信する（Ｓ１５０５）。
前記通信部１１は、太陽光発電ユニット番号に対応する太陽光発電ユニット１１２０＿αに対して電流―電圧特性計測完了指令を送信する（Ｓ１５０５）。
このように、複数の太陽光発電ユニット１１２０＿ｍのうちのひとつが電流―電圧特性計測時に温度、電流または電圧の異常が発生した場合、その他の太陽光発電ユニット１１２０＿αの電流―電圧特性の計測処理を中止することは以下の効果がある。
前記切替部１１２５＿ｍや前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍには太陽電池ストリング２７，２７・・・からの発電電流が流れるが、前記切替部１１２５＿ｍや前記電流―電圧特性計測部１１２８＿ｍをパワー半導体素子で構成すると、大幅な小型化が実現できるメリットがある。一方、各パワー半導体素子のデータシートで規定された許容温度、許容電流、許容電圧を越えると、前記パワー半導体素子が故障する恐れがあり、信頼性が保障されない。本発明の第１１の実施形態によれば、計測制御部１１２３＿ｍにインタロックによる制限は、パワー半導体素子の信頼性を担保するものである。
なお、インタロックによる使用制限があったとしても、本発明による電流―電圧特性計測処理に全くの障害にならない。
１０ 診断装置、
１１ 通信部、
１２ 記憶部、
１３ 演算部、
１４ 表示部、
２０ 太陽光発電ユニット、
２１ 通信部、
２２ 測定部、
２３ 計測制御部、
２４ 接続箱、
２５ 切替部、
２６ パワーコンディショナ、
２７ 太陽電池ストリング、
２８ 電流―電圧特性計測部、
２９ 記憶部、
３０ 表示装置、
４０ 電力系統

Claims (13)

  1. 複数の太陽電池ストリングを備えた太陽光発電ユニットと、前記太陽光発電ユニットとネットワークを介して接続された診断装置を備えた太陽光発電システムにおいて、
    前記太陽光発電ユニットは、
    予め決められた診断日でかつ日の出後または日の入り前の時間である診断日時に電流―電圧特性用の計測を指示する計測制御部と、
    前記計測制御部の指示により、日の出後に太陽電池ストリングの電圧が自然に上昇するのを利用して、もしくは日の入り前に太陽電池ストリングの電圧が自然に下降するのを利用して電流―電圧特性用の計測データを計測する電流―電圧特性計測部を備え、
    前記診断装置は、
    前記太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを前記太陽光発電ユニットから取得する通信部と、
    前記通信部で取得された前記太陽電池ストリングの前記電流―電圧特性用の計測データを記憶する記憶部と、
    前記記憶部に記憶された所定期間の前記電流―電圧特性用の計測データを使用して診断用電流―電圧特性曲線を算出する診断用電流―電圧特性曲線算出部と、
    前記診断用電流―電圧特性曲線と基準用電流―電圧特性曲線とを比較することにより前記太陽電池ストリングの異常や劣化を診断する判定部を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
  2. 前記電流―電圧特性用の計測データは電流、電圧、日射量および温度であり、前記診断用電流―電圧特性曲線算出部は前記日射量において電流―電圧特性曲線を正規化し、前記診断用電流―電圧特性曲線を算出することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
  3. 前記診断用電流―電圧特性曲線算出部は前記太陽電池ストリングの等価回路モデルから得られる電流、電圧、日射量および温度の関係式を使用して前記電流―電圧特性曲線を正規化することを特徴とする請求項２記載の太陽光発電システム。
  4. 前記太陽光発電ユニットは、パワーコンディショナと、日射量を計測する日射量計測部と、時間の計測を行う計時部を備え、前記診断日時は前記日射量及び／又はパワーコンディショナの稼動／停止状況によって決定することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
  5. 前記診断装置はさらに前記太陽電池ストリングの状態により前記診断日時を決定する診断日時決定部を備え、前記診断日時を前記太陽光発電ユニットに送信することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
  6. 前記太陽光発電ユニットはさらに前記計測制御部からの指示により前記太陽電池ストリングとパワーコンディショナ間の接続または遮断する切替部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の太陽光発電システム。
  7. 前記電流−電圧特性計測部および／または前記切替部は、複数の固定抵抗器と接続器または前記複数の固定抵抗器と前記接続器の代替として複数のパワー半導体素子を備えたことを特徴とする請求項６記載の太陽光発電システム。
  8. 前記太陽電池ユニットはさらに降雪・積雪計測部を備え、前記計測制御部は前記降雪・積雪計測部が前記太陽電池ストリング上に雪が積もっている及び／又は雪が降っていると計測した場合に前記電流―電圧特性用の計測の指示を行わないことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の太陽光発電システム。
  9. 前記切替部は各前記太陽電池ストリングと前記電流―電圧特性計測部とをそれぞれ接続することを特徴とする請求項６記載の太陽光発電システム。
  10. 前記切替部は前記パワーコンディショナ内の電流計の値と電圧計の値を制御することによって前記太陽電池ストリングとパワーコンディショナ間の接続を遮断することを特徴とする請求項６記載の太陽光発電システム。
  11. 前記太陽光発電システムはさらに計測データ異常検知装置を備え、前記計測データ異常検知装置は前記電流―電圧特性用の計測データの異常を検知し、異常検知結果を前記診断装置に送信し、前記診断装置は異常が検知された前記電流―電圧特性用の計測データを前記診断用電流―電圧特性曲線を算出するために使用しないことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
  12. 前記太陽光発電システムはさらに電力会社が設置した系統側サーバーと接続され、前記系統側サーバーから受信した発電量の出力抑制情報から前記太陽光発電ユニットが電力系統へ出力する発電量を抑制することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の太陽光発電システム。
  13. 太陽電池ストリングと接続箱を備えた太陽光発電ユニットと、前記複数の太陽光発電ユニットが接続されたパワーコンディショナと、前記太陽光発電ユニットとネットワークを介して接続された診断装置を備えた太陽光発電システムにおいて、
    前記太陽光発電ユニットは、
    予め決められた診断日でかつ日の出後または日の入り前の時間である診断日時に電流―電圧特性用の計測を指示する計測制御部と、
    前記計測制御部の指示により、日の出後に太陽電池ストリングの電圧が自然に上昇するのを利用して、もしくは日の入り前に太陽電池ストリングの電圧が自然に下降するのを利用して電流―電圧特性用の計測データを計測する電流―電圧特性計測部と、
    前記接続箱内の温度、電流または電圧の異常を検出する異常検知部を備え、
    前記診断装置は、
    ひとつの太陽光発電ユニットが前記異常検知部により異常を検出した場合に、その他の太陽光発電ユニット対して前記電流―電圧特性用の計測の中断指示を行う太陽光発電ユニット監視部を備えたことを特徴とする太陽光発電システム。
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