JP2019030195A - 健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】パワーコンディショナの健全性を判定することのできる健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナを提供する。【解決手段】実測した直流の電流及び電圧とパワーコンディショナ（ＰＣＳ）３の定格容量とから、ＰＣＳ３の定格容量に対する実測負荷率を算出する実測負荷率算出部４１と、実測した直流の電流及び電圧、並びに、実測した交流の電流及び電圧から、実測変換効率を算出する実測変換効率算出部４２と、直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルが予め記憶された記憶部４３と、実測変換効率が、実測負荷率において、理論変換効率未満の判定用変換効率を下回るか否かにより健全性を判定する健全性判定部４５と、実測点が判定用変換効率を下回り、健全性判定部４５が健全性なしと判定した場合に、外部に発報する発報部４６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、パワーコンディショナの健全性を判定する健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナに関する。

太陽光発電設備を有する発電事業者は、当該設備により発電した電気を電力会社に売電する事業活動を行っている。例えば、所定期間固定された価格で電気が買い取られる固定価格買取制度を利用する場合、太陽光発電設備のイニシャルコストの投資回収を如何に早く完了させ、残りの期間でどれだけ多くの利益を生み出すかが重要になる。そのため、発電事業者は、機器故障による運転停止や機器性能低下によって売電電力量を低下させないよう、日々発電量を細かく管理して、異常の有無を監視している。

このような売電の際には、発電事業者は、太陽光発電設備が発電した直流の電気を、パワーコンディショナ（以下、ＰＣＳとも言う。）によって交流の電気に変換し、交流の電気を送配電する電力会社に売っている。

直流から交流に変換する変換効率が低下することは、売電電力量が低下し、事業活動に悪影響を及ぼすことから、ＰＣＳは、太陽光発電設備の売電電力量に関わる重要な設備である。そのため、発電事業者は、ＰＣＳの変換効率を自ら管理してＰＣＳの異常や劣化の監視を行っている。

特開２０１４−１７１２９７号公報

ＰＣＳの経年劣化によって変換効率が低下することが要因で売電量が低下する場合があるが、この変換効率の低下は、従来のＰＣＳ自身で検知することはできない。一方、変換効率自体は、理論的には、（直流電力／交流電力）×１００（％）の式により、算出することができる。そのため、変換効率は、発電事業者が実測したデータを使って自ら計算し、ＰＣＳが健全に稼働しているかを監視している。

しかし、ＰＣＳの変換効率は、（発電した直流電力／ＰＣＳの定格容量）×１００（％）で定まる負荷率と、直流電圧とによって、理論値が変動する。そのため、ＰＣＳの変換効率を発電事業者が計算しても、その変換効率が健全であるか否かを判断するには、知識や経験が必要であり、ＰＣＳの健全性を判定することが困難な場合があった。

本発明の実施形態に係る健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナは、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＰＣＳの健全性を判定することのできる健全性判定装置及びこれを備えたパワーコンディショナを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本実施形態の健全性判定装置は、直流を交流に変換するパワーコンディショナの健全性を判定する健全性判定装置であって、実測した直流の電流及び電圧と前記パワーコンディショナの定格容量とから、前記パワーコンディショナの前記定格容量に対する実測負荷率を算出する実測負荷率算出部と、前記実測した直流の電流及び電圧、並びに、実測した交流の電流及び電圧から、実測変換効率を算出する実測変換効率算出部と、直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルが予め記憶された記憶部と、前記実測変換効率が、前記実測負荷率において、前記理論変換効率未満の判定用変換効率を下回るか否かにより健全性を判定する健全性判定部と、前記実測点が前記判定用変換効率を下回り、前記健全性判定部が健全性なしと判定した場合に、外部に発報する発報部と、を備えることを特徴とする。

また、本実施形態のパワーコンディショナは、上記の何れかの健全性判定装置を備えたことを特徴とする。

第１の実施形態に係る健全性判定装置をパワーコンディショナに適用した場合の概念図である。 第１の実施形態に係る健全性判定装置の機能ブロック図である。 直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルを説明するための図であり、（ａ）は理論変換効率が曲線である場合、（ｂ）は理論変換効率が点の集合である場合を示す。 第１の実施形態において、横軸負荷率、縦軸変換効率の理論変換効率及び補正変換効率のグラフを示す図である。 第１の実施形態に係る健全性判定装置の動作フローチャートである。 第２の実施形態に係る健全性判定装置の動作フローチャートである。 第２の実施形態の変形例に係る健全性判定装置を説明するための図である。 第３の実施形態に係る健全性判定装置の機能ブロック図である。 第３の実施形態に係る健全性判定装置の動作フローチャートである。 第４の実施形態に係る健全性判定装置の機能ブロック図である。 第４の実施形態に係る健全性判定装置の動作フローチャートである。 第５の実施形態に係る健全性判定装置の機能ブロック図である。 第５の実施形態に係る健全性判定装置の動作フローチャートである。

［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
以下では、図１〜図３を参照しつつ、本実施形態に係る健全性判定装置の構成について説明する。

図１に示すように、発電設備１は、発電事業者が所有する設備であり、直流の電気を発電する。発電設備１は、例えば、太陽光発電設備、風力発電設備、地熱発電設備である。ここでは、発電設備１は、太陽光発電設備を例に説明する。発電事業者は、発電設備１により発電した直流の電気を、発電設備１と電力会社２との間に設けたパワーコンディショナ（以下、ＰＣＳとも言う。）３によって、交流に変換し、電力会社２に売電する。

ＰＣＳ３は、発電設備１と電力会社２との間に設けられており、インバータ３１を含み構成されている。このインバータ３１が直流から交流に電力を変換する。ＰＣＳ３は、発電設備１が太陽光発電設備の場合、インバータ３１の他、最大電力追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御機能を有していても良く、また、系統連系保護機能、自動運転停止機能等を有していても良い。

ＰＣＳ３の直流側、すなわち発電設備１とＰＣＳ３との間には、電圧計及び電流計が設けられている。電圧計は、ＰＣＳ３に印加される直流電圧を測定し、電流計はＰＣＳ３に入力される直流電流を測定する。また、ＰＣＳ３の交流側、すなわちＰＣＳ３と電力会社２との間には、電圧計及び電流計が設けられている。電圧計は、ＰＣＳ３が出力する交流電圧を測定し、電流計はＰＣＳ３が出力する交流電流を測定する。直流の電圧計及び電流計、並びに、交流の電圧計及び電流計は、各測定値を健全性判定装置４に出力する。

健全性判定装置４は、直流、交流の電圧計及び電流計から各測定値を取得して、所定の演算を行い、ＰＣＳ３の健全性を判定する装置である。具体的には、健全性の判定には、ＰＣＳ３の直流から交流への変換効率を用いる。すなわち、ＰＣＳ３の経年劣化などによる変換効率の低下の有無を判定する。なお、短絡や地絡などの事故やＰＣＳ３の故障による変換効率の低下を検知しても良い。後述するように係数Ｋにより調整可能である。

健全性判定装置４は、単一のコンピュータ又はネットワーク接続された複数のコンピュータを含み構成されている。健全性判定装置４は、プログラム及びデータベースをＨＤＤやＳＳＤ等に記憶しており、ＲＡＭに適宜展開し、ＣＰＵで処理することにより、後述するように健全性を判定するなど、必要な演算を行う。

図２に示すように、健全性判定装置４は、実測負荷率算出部４１、実測変換効率算出部４２、記憶部４３、補正部４４、健全性判定部４５、及び発報部４６を備える。

実測負荷率算出部４１は、ＣＰＵを含み構成され、直流側の電圧計及び電流計によって実測した直流の電流及び電圧とＰＣＳ３の定格容量とから、ＰＣＳ３の定格容量に対する実測負荷率を算出する。すなわち、実測負荷率は、（直流電力／ＰＣＳ３定格容量）×１００（％）の式に基づいて求められ、直流電力に、実測した直流電圧値、直流電流値を用いる。

実測変換効率算出部４２は、ＣＰＵを含み構成され、直流側の電圧計及び電流計、交流側の電圧計及び電流計によって実測した直流の電流及び電圧、並びに、交流の電流及び電圧から、実測変換効率を算出する。実測変換効率は、（直流電力／交流電力）×１００（％）の式に基づいて求められ、直流電力、交流電力に、実測した直流電圧値、直流電流値、交流電圧値、交流電流値を用いる。

記憶部４３は、ＨＤＤやＳＳＤ等から構成され、健全性の判定に必要な各種情報が記憶されている。例えば、ＰＣＳ３の定格容量が予め記憶されている。また、直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。理論変換効率は、横軸負荷率、縦軸変換効率の平面上のグラフであり、直流電圧値に基づいて定まる。例えば、図３（ａ）に示すように、直流電圧値が６００Ｖであるとき、理論変換効率は、曲線Ｃ１であり、直流電圧値が６５０Ｖであるとき、理論変換効率は曲線Ｃ１より上側の曲線Ｃ２である。また、理論変換効率は、負荷率と変換効率とが対応付けられていれば、図３（ｂ）に示すように、負荷率と変換効率とが対応付けられた曲線状をなす点の集合Ｄ１、Ｄ２であっても良い。テーブルの理論変換効率は、実測データに基づいた変換効率を用いることができる。

補正部４４は、ＣＰＵを含み構成され、理論変換効率未満の判定用変換効率を生成する。すなわち、補正部４４は、直流側の電圧計から直流電圧値の入力を受け、当該値に対応する理論変換効率を記憶部４３のテーブルから取得する。そして、各負荷率に対する理論変換効率値に１未満の所定の係数Ｋを乗算して判定用変換効率を生成する。

例えば、図４に示すように、符号Ｔ１が、直流電圧値が６５０Ｖのときの理論変換効率としたとき、補正部４４は、入力された直流電圧値６５０Ｖに対応する理論変換効率Ｔ１を記憶部４３のテーブルから取得する。そして、この理論変換効率Ｔ１に所定の係数Ｋ（例えば、０．８）を乗算して判定用変換効率Ｈ１を生成する。この判定用変換効率Ｈ１は、理論変換効率Ｔ１が曲線であれば、当該曲線に係数Ｋをかけることで得ることができる。また、理論変換効率Ｔ１が点の集合である場合には、各負荷率に対する変換効率にそれぞれ係数Ｋをかけることで判定用変換効率を得ることができる。

係数Ｋは、健全性の判定感度に応じて適宜変更可能である。係数Ｋの好ましい範囲は、０．７〜０．９である。この範囲とすることで、太陽光発電などのように、気象等の外部要因の影響を小さくしつつも、経年劣化などの変換効率の小さな変化を検知し、健全性を適切に判定することができる。係数Ｋが０．７を下回ると、経年劣化などの変換効率の小さな変化を見過ごしやすくなり、係数Ｋが０．９を上回ると、健全性の判定の誤検出が増える虞がある。この係数Ｋは、記憶部４３に予め記憶され、補正部４４が記憶部４３から取得するようにすることができる。

健全性判定部４５は、ＣＰＵを含み構成され、実測変換効率の健全性を判定する。すなわち、横軸が負荷率、縦軸が変換効率となる平面上において、実測負荷率算出部４１が算出した負荷率に対する実測変換効率で定まる実測点が、判定用変換効率と理論変換効率との間に含まれるか否かにより健全性を判定する。

ここで、図４に示すように、判定用変換効率と理論変換効率との間とは、横軸負荷率０％〜１００％の区間において、判定用変換効率と理論変換効率とに挟まれた領域Ｒである。実測点は、実測負荷率算出部４１により算出された実測負荷率と、実測変換効率算出部４２により算出された実測変換効率とによって定まる、横軸負荷率、縦軸変換効率の平面上の点である。健全性判定部４５は、この実測点が、領域Ｒに含まれるか否かを判定する。図４の黒丸のように、実測点が領域Ｒに含まれる場合は、健全性ありと判定し、図４の×のように、実測点が領域Ｒに含まれない場合は、健全性なしと判定する。なお、実測点が理論変換効率を上回ることは通常ないため、健全性なしの場合は、実測点が、同じ負荷率において、判定用変換効率を下回ることをいい、健全性ありの場合は、実測点が、同じ負荷率において、判定用変換効率と同じか上回ることをいう。換言すれば、健全性判定部４５は、実測変換効率が、実測負荷率において判定用変換効率を下回るか否かにより健全性を判定し、判定用変換効率以上である場合は、健全性ありと判定し、下回る場合は健全性なしと判定する。

発報部４６は、健全性判定部４５が健全性なしと判定した場合に、外部に発報する。発報の態様は種々の公知の方法を採用でき、例えば、音声により警告しても良いし、外部の表示装置に警告表示を表示させるようにしても良い。

［１−２．作用］
上記の構成を有する本実施形態に係る健全性判定装置の作用について、図５を用いて説明する。なお、以下に示す動作フローは一例であり、動作の順番を限定するものではなく、前後する動作があっても良い。

健全性判定装置４は、例えば正午前後の所定時刻に判定動作を開始する（ステップＳ０１）。まず、健全性判定装置４は、直流及び交流の電圧計及び電流計から、直流電圧値、直流電流値、交流電圧値、交流電流値を取得する（ステップＳ０２）。

次に、実測負荷率算出部４１により、取得した直流電圧値及び直流電流値と、記憶部４３から取得したＰＣＳ３の定格容量とから、実測負荷率を算出する（ステップＳ０３）。また、実測変換効率算出部４２により、取得した各４種の測定値から、実測変換効率を算出する（ステップＳ０４）。これにより、横軸負荷率、縦軸変換効率の平面上における実測点が定まる。

ここで、本実施形態では、補正部４４により判定用変換効率を生成する（ステップＳ０５）。すなわち、補正部４４は、ステップＳ０２で取得した直流電圧値に対応する理論変換効率を、記憶部４３のテーブルから取得する。そして、予め定められた係数Ｋ（＜１）を取得した理論変換効率に乗算することで判定用変換効率を生成する。

そして、健全性判定部４５により、ステップＳ０４で得た実測変換効率が、得られた実測負荷率において判定用変換効率を下回るか否かを判定する（ステップＳ０６）。下回らない場合は（ステップＳ０６のＮＯ）、健全性ありと判定し、終了する。下回る場合は（ステップＳ０６のＹＥＳ）、健全性なしと判定し、発報部４６により外部に発報し（ステップＳ０７）、健全性がないことを発電事業者に伝達する。

上記のように本実施形態では、実測変換効率と理論変換効率とを比較するのではなく、判定用変換効率を比較対象とする。判定用変換効率は、理論変換効率に１未満の係数をかけて得たものであるから、理論変換効率を下回っており、この判定用変換効率が、ＰＣＳ３の変換効率の低下の有無を検知する境目となる。

すなわち、ＰＣＳ３の変換効率は、短絡や地絡などの事故や、ＰＣＳ３自身の故障の際には著しく低下するが、この場合は保護継電器や内部異常検出回路によって、その異常を検知することができる。一方で、ＰＣＳ３の経年劣化などの時間の経過とともに徐々に落ちていく変換効率の低下は、異常を呼べる程に変換効率が低下するものではなく、保護継電器や内部異常検出回路によって検出することはできない。

これに対し、本実施形態では、補正部４４により理論変換効率を下回る判定用変換効率を設定し、この判定用変換効率と実測変換効率とを比較することで、事故や故障などの異常と呼べないまでも、経年劣化などの気づきにくい変換効率の低下を検知することができる。

［１−３．効果］
本実施形態の健全性判定装置４は、直流を交流に変換するＰＣＳ３の健全性を判定する健全性判定装置であって、実測した直流の電流及び電圧とＰＣＳ３の定格容量とから、ＰＣＳ３の定格容量に対する実測負荷率を算出する実測負荷率算出部４１と、実測した直流の電流及び電圧、並びに、実測した交流の電流及び電圧から、実測変換効率を算出する実測変換効率算出部４２と、直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルが予め記憶された記憶部４３と、実測変換効率が、実測負荷率において、理論変換効率未満の判定用変換効率を下回るか否かにより健全性を判定する健全性判定部４５と、実測点が判定用変換効率を下回り、健全性判定部４５が健全性なしと判定した場合に、外部に発報する発報部４６と、を備えるようにした。

これにより、ＰＣＳの変換効率の健全性を判定することができる。特に、理論変換効率未満の判定用変換効率を設け、これに対し、実測変換効率が実測負荷率において下回るか否かを判定するようにしたので、経年劣化などの気づきにくい変換効率の低下を検知することができる。そのため、発電事業者は、この変換効率の低下に的確に対応することが可能となり、ＰＣＳ３の変換効率を適切に保つことができる。よって、気づかない間に変換効率が低下したことによる売電量の低下を防止することができる。

本実施形態では、判定用変換効率は、補正部４４により生成するようにした。これにより、判定に必要な判定用変換効率が生成できるので、予めあらゆる判定用変換効率を準備する必要がなく、柔軟な対応が可能になる。例えば、直流電圧によって理論変換効率が異なるところ、天候等の急変により直流電圧も急激に変動し得る。そのため、理論変換効率も急激に変動し得るが、直流電圧と理論変換効率のテーブルを準備しておくだけで、実測の直流電圧により対応する理論変換効率が取得でき、急激な変化にも対応することができる。なお、判定用変換効率を予め記憶部４３に記憶させるようにしても良い。判定用変換効率を計算する時間を短縮できるので、一早く経年劣化などの変換効率の低下を検知することができる。

［２．第２の実施形態］
第２の実施形態は、図６を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態では、実測負荷率算出部４１により算出された実測負荷率が、所定の設定値未満である場合、健全性判定部４５は健全性の判定を行わないものである。実測負荷率が所定の設定値未満であるかの比較判定は、実測負荷率算出部４１により行っても良いし、健全性判定部４５が行っても良い。また、これらは別に、ＣＰＵを含み構成された実測負荷率比較判定部を設けても良い。

設定値は、例えば、３０％とすることができるが、これに限定されない。設定値の範囲は、例えば、２０％〜４０％とすることができる。このように健全性判定部４５は、判定を行わないと判断した場合、所定時間経過後に新たに取得した実測の直流及び交流の電流及び電圧に基づいて、健全性の判定を行う。

図６を用いて、本実施形態の健全性判定装置の動作フローについて説明する。第１の実施形態と同じ動作については、説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図６に示すように、ステップＳ０３で実測負荷率を算出し、当該実測負荷率が設定値未満であるかを判定する（ステップＳ１１）。設定値未満である場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、取得した各測定値に基づくステップＳ０４〜Ｓ０７の動作は行わず、所定時間経過後にステップＳ０２に戻って新たな実測した直流及び交流の電流及び電圧の値を取得する。その後、再度ステップＳ０３に進む。一方、設定値以上である場合（ステップＳ１１のＮＯ）、第１の実施形態と同様に、ステップＳ０４の動作に進む。

このように、健全性判定部４５は、実測負荷率が設定値未満である場合には、健全性の判定をしないようにした。これにより、健全性なしの検知の精度を保つことができる。すなわち、負荷率が低い場合、直流電圧などの変動が激しい。直流電圧の変動が激しいとテーブルから取得する理論変換効率も変動し、また判定用変換効率も変動する。その結果、健全性の有無の判定も変動が激しくなる。したがって、実測負荷率が設定値未満である場合には、健全性の判定を中止することで、安定しない健全性の判定を防止し、判定精度を更に向上させることができる。

例えば、発電設備１が太陽光発電設備の場合、ステップＳ０１の動作開始を１１時に設定し、実測負荷率が設定値未満である場合には、数十分或いは数時間後に再度判定動作をリトライする。１１時の段階では、天候が不安定であるために実測負荷率が設定値未満になっていても、所定時間経過後には天気が安定し、実測負荷率が設定値以上となる場合もあり得るからである。所定時間経過後でも実測負荷率が設定値未満である場合には、次の日（例えば、１１時）に判定動作を行うようにしても良い。ＰＣＳ３の経年劣化による変換効率の低下は、１日程度で大きく変わるものではないと考えられるからである。

本実施形態の変形例として、実測負荷率が設定値未満であっても、ステップＳ０４以降に進み、図７に示すように、補正部４４は、判定用変換効率の生成の際には、設定値（例えば、３０％）以上の負荷率においてのみ判定用変換効率を生成し、設定値未満の負荷率においては生成しないようにしても良い。これにより、実測負荷率が設定値未満においては判定用変換効率がないため、健全性の判定を行わないようにすることができる。

［３．第３の実施形態］
第３の実施形態は、図８及び図９を用いて説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

第３の実施形態は、ＰＣＳ３が複数台並列設置され、各ＰＣＳ３を対応する健全性判定装置４がその変換効率の健全性を判定するものである。健全性判定装置４は、他の健全性判定装置４と有線又は無線により互いに接続されている。例えば各装置４は光ケーブルで接続することができる。

図８に示すように、本実施形態の健全性判定装置４は、通信部４７、照合部４８を備える。

通信部４７は、他の健全性判定装置４と健全性の判定結果を通信する。すなわち、通信部４７は、健全性の判定結果を他の健全性判定装置４に送信する送信部と、他の健全性判定装置４の健全性の判定結果を受信する受信部とを有する。照合部４８は、ＣＰＵを含み構成され、健全性判定部４５により健全性なしと判定された場合に、他の健全性判定装置４の健全性の判定結果と、自身の健全性の判定結果とを照合する。発報部４６は、照合部４８の照合により、判定結果が合致した場合に外部に発報し、合致しない場合には外部に発報しない。

図９を用いて、本実施形態の健全性判定装置の動作フローについて説明する。第２の実施形態と同じ動作については、説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図９に示すように、ステップＳ０６において健全性なしと判定された場合（ステップＳ０６のＹＥＳ）、通信部４７を介して他の健全性判定装置４から健全性の判定結果を取得する（ステップＳ２１）。そして、照合部４８により、自身の判定結果と他の健全性判定装置４の判定結果とを照合する（ステップＳ２２）。照合の結果が合致する場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、すなわち、自身の判定結果も他の装置４の判定結果も健全性なしと判定した場合、ステップＳ０７に進んで発報部４６により外部に発報する。一方、照合の結果が合致しない場合（ステップＳ２２のＮＯ）、すなわち、自身の判定結果は健全性なしと判定し、他の装置４は健全性ありと判定した場合、健全性なしとの判定は誤検知であると判断し、終了する。

本実施形態では通信部４７及び照合部４８を備えるようにしたので、他の健全性装置４と連携を取って、健全性判定の誤検知を防止することができる。特に、発電設備１が太陽光発電設備である場合に利点がある。例えば、天候の急激な変化によって直流電圧が変動するなど、外部要因によって生じる誤判定を防止できる。ＰＣＳ３が同じ環境下に複数台設置される場合には、他のＰＣＳ３も同じように経年劣化が生じると考えられるため、特定のＰＣＳ３のみが健全性なしと判定される可能性は低い。つまり、外部要因によって健全性なしと判定したと考えられる。そこで、本実施系形態では、他の装置４と連携し判定結果を確認するようにしたので、誤判定を防止し、判定精度を更に向上させることができる。

［４．第４の実施形態］
第４の実施形態は、図１０及び図１１を用いて説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第３の実施形態と異なる点のみを説明し、第３の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、本実施形態の健全性判定装置４は、カウント部４９を備える。カウント部４９は、健全性判定部４５が健全性がないと判定した回数をカウントする。このカウント数は、例えば記憶部４３に記憶させることができる。

発報部４６は、カウント部４９によるカウント数が、所定期間内に所定カウント数以上となった場合に発報する。すなわち、発報部４６には、所定期間内に所定回数のカウント数が設定されている。カウント数は２以上である。当該期間及びカウント数は適宜変更可能である。例えば、発報部４６は、１週間以内に３回カウントした場合に発報することができる。なお、健全性判定装置４は、所定期間経過後には、それまでのカウント数を０とし、リセットする。

図１１を用いて、本実施形態の健全性判定装置の動作フローについて説明する。第３の実施形態と同じ動作については、説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

照合部４８による照合の結果が合致する場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、カウント部４９によりカウントする（ステップＳ３１）。そして、所定期間内であり（ステップＳ３２のＹＥＳ）、かつ、カウント数が所定回数に達した場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）、ステップＳ０７に進み、発報部４６により外部に発報する。その後、カウント数をリセットし（ステップＳ３４）、終了する。一方、所定期間内でない場合（ステップＳ３２のＮＯ）、カウント数をリセットし（ステップＳ３４）、終了する。また、所定期間内であり（ステップＳ３２のＹＥＳ）、かつカウント数が設定回数に未達の場合（ステップＳ３３のＮＯ）、ステップＳ０２に戻る。

一方、照合部４８による照合の結果が合致しない場合（ステップＳ２２のＮＯ）、設定された所定時間が経過していない場合は（ステップＳ３５のＮＯ）、ステップＳ０２に戻る。設定された所定時間が経過した場合は（ステップＳ３５のＹＥＳ）、カウント数をリセットし（ステップＳ３４）、終了する。なお、本実施形態では、ステップＳ０６で実測変換効率が判定用変換効率を下回わらない場合は（ステップＳ０６のＮＯ）、ステップＳ３４でカウント数をリセットし、終了する。

本実施形態では、カウント部４９を設け、発報部４６は、カウント部４９によるカウント数が、所定期間内に所定カウント数以上となった場合に発報するようにしたので、健全性の誤判定を防止し、判定精度を更に向上させることができる。

［５．第５の実施形態］
第５の実施形態は、図１２及び図１３を用いて説明する。第５の実施形態は、第４の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第４の実施形態と異なる点のみを説明し、第４の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、本実施形態の健全性判定装置４は、健全性の判定に使用した各値及び実測した日時を含めて記録媒体に出力する出力部５０を備える。健全性の判定に使用した各値には、実測した直流及び交流の電流及び電圧、実測負荷率算出部４１により算出した実測負荷率、係数Ｋ、およびＰＣＳ３の定格容量の少なくとも何れかが含まれる。実測した日時とは、直流及び交流の電流及び電圧を実測した日時である。記録媒体の記録には、これらの各値や日時の他、日射量を含めても良い。記録媒体としては、例えば、ＰＣＳ３の記憶部４３やＰＣＳ３のその他の記録媒体であっても良いし、ＳＤカード、ＵＳＢメモリーなどの外部メモリーであっても良い。

図１３を用いて、本実施形態の健全性判定装置の動作フローについて説明する。第４の実施形態と同じ動作については、説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図１３に示すように、照合部４８による照合の結果が合致する場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、健全性の判定に使用した各値及び実測日時、日射量を含めたデータを記録媒体に出力する（ステップＳ４１）。その後、ステップ３１に進む。なお、ステップＳ４１とステップＳ３１の順序は前後しても良い。

上記のように、本実施形態では出力部５０を設け、記録媒体に、健全性の判定に使用した各値と実測日時を記録し、データバックアップをするようにしたので、ＰＣＳ３の健全性判定の適正さについて、後から詳細な検証することができる。

［６．その他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

（１）第１乃至第５の実施形態の何れかの健全性判定装置４をパワーコンディショナが備えていても良い。また、第１乃至第５の実施形態の何れかの健全性判定装置４は、プログラムの観点からも捉えることができる。

（２）第１乃至第５の実施形態及び上記（１）の他の実施形態において、係数Ｋは、ＰＣＳ３の経年劣化を検知するための値（例えば、０．８）と、ＰＣＳ３の故障を検知するための値（例えば、０．３）など、複数設けるようにしても良い。これにより、例えば、実測変換効率が、経年劣化用の判定用変換効率を下回り、かつ、故障検知用の判定用変換効率を上回る場合は、経年劣化が生じていることが検知できる。また、実測変換効率が、故障検知用の判定用変換効率を下回る場合は、インバータなどの故障を検知することができる。このように、係数Ｋとして、値の異なる複数の値を設けることで、変換効率の原因が、経年劣化か、故障かを判別することができる。

１ 発電設備
２ 電力会社
３ パワーコンディショナ
３１ インバータ
４ 健全性判定装置
４１ 実測負荷率算出部
４２ 実測変換効率算出部
４３ 記憶部
４４ 補正部
４５ 健全性判定部
４６ 発報部
４７ 通信部
４８ 照合部
４９ カウント部
５０ 出力部

Claims (7)

1. 直流を交流に変換するパワーコンディショナの健全性を判定する健全性判定装置であって、
   実測した直流の電流及び電圧と前記パワーコンディショナの定格容量とから、前記パワーコンディショナの前記定格容量に対する実測負荷率を算出する実測負荷率算出部と、
   前記実測した直流の電流及び電圧、並びに、実測した交流の電流及び電圧から、実測変換効率を算出する実測変換効率算出部と、
   直流電圧と、負荷率に対する理論変換効率とが対応付けられたテーブルが予め記憶された記憶部と、
   前記実測変換効率が、前記実測負荷率において、前記理論変換効率未満の判定用変換効率を下回るか否かにより健全性を判定する健全性判定部と、
   前記実測点が前記判定用変換効率を下回り、前記健全性判定部が健全性なしと判定した場合に、外部に発報する発報部と、
   を備えることを特徴とする健全性判定装置。
2. 前記健全性判定部は、前記実測負荷率が所定値未満である場合には、前記判定をしないこと、
   を特徴とする請求項１記載の健全性判定装置。
3. 前記健全性判定装置は、前記判定をしない場合、所定時間経過後に新たな実測した直流及び交流の電流及び電圧に基づいて、前記判定を行うこと、
   を特徴とする請求項２記載の健全性判定装置。
4. 複数並設された前記パワーコンディショナの何れかについて前記健全性を判定するものであり、その中の他の前記パワーコンディショナの何れかについて前記健全性を判定する、請求項１〜３の何れかに記載の他の健全性判定装置と通信する通信部と、
   前記健全性がないと判定した場合に、前記他の健全性判定装置から前記通信部を介して前記健全性の判定結果を取得し、前記健全性の判定結果を照合する照合部と、
   を備えること、
   を特等とする請求項１〜３の何れかに記載の健全性判定装置。
5. 前記健全性判定部が前記健全性がないと判定した回数をカウントするカウント部を備え、
   前記発報部は、前記カウント部によるカウント数が、所定期間内に所定カウント数以上となった場合に発報すること、
   を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の健全性判定装置。
6. 前記健全性の判定に使用した各値及び前記実測した日時を含めて記録媒体に出力する出力部を備え、
   前記各値には、前記実測した直流及び交流の電流及び電圧、前記実測負荷率、前記係数、および前記定格容量の少なくとも何れかが含まれること、
   を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の健全性判定装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の健全性判定装置を備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。

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