JP2019045422A - Arc detector - Google Patents

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Abstract

To provide an arc detector capable of locating a place of generation of an arc without stopping power generation by a solar cell module even in solar power generation systems in various configurations.SOLUTION: An arc detector 40 includes: measurement means 410 for measuring a noise level for each output cable of each string of solar cell modules; first determination means 420 for determining generation of an arc by comparing a noise level from the measurement means 410 with a first threshold for indicating generation of an arc; and second determination means 430 for determining whether an arc is generated in a string in which the noise level becomes the maximum level or an arc is generated in a place other than each string, based on a second threshold for identifying a relationship between the maximum value of the noise level of a string and a noise level of another string when the first determination means 420 detects generation of an arc.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、太陽電池モジュールの各ストリングと、太陽電池モジュールからの直流を交流に変換するパワーコンディショニングサブシステム(以下、PCSと略す。)との各部に発生するアークの発生箇所を特定することができるアーク検出装置に関するものである。   According to the present invention, it is possible to specify an arc generation point generated in each portion of each string of a solar cell module and a power conditioning subsystem (hereinafter abbreviated as PCS) for converting direct current from the solar cell module into alternating current. The present invention relates to an arc detection device that can

普及が拡大する太陽光発電システムにおいては、太陽電池モジュールからPCSまでが直流回路である。この直流回路では、効率アップのために高電圧化が図られている。
高電圧化に伴い、太陽電池モジュール内部や接続コネクタ部、接続箱、出力ケーブル等の各部において、部品劣化や、地震等による振動、衝撃、破損等により、アークが発生することがある。アークの発生は、アークが高温であることから、様々な支障が生じる可能性がある。
In the solar power generation system whose spread is expanding, the solar cell modules to the PCS are direct current circuits. In this DC circuit, higher voltage is achieved to increase the efficiency.
With the increase in voltage, arcs may occur due to component deterioration, vibration due to an earthquake, impact, breakage, etc. in the solar cell module, in the connection connector, in the connection box, and in each part such as the output cable. The occurrence of an arc can cause various problems because the arc is at a high temperature.

アーク発生を検出する従来の装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。この特許文献1に記載のアーク検出保護装置は、検出器から検出信号を受信すると、開閉器を開極する第1のステップを実行し、第1のステップの実行により検出器からの検出信号が停止した場合には、開閉器の開極を維持し、かつ開閉器でアークが発生したことをパワーコンディショナーに通知する第2のステップを実行し、第1のステップを実行してもセンサからの検出信号が継続している場合には、開閉器より上位部位で異常が発生していることをパワーコンディショナーに通知する第3のステップを実行する、というものである。この特許文献1では、検出器として、光を検出することで、発電時におけるアークの発生に感応する光センサとしたり、アーク発生時に生じる電磁波信号に感応するアンテナとしたりすることが記載されている。   As a conventional apparatus for detecting arc generation, one described in Patent Document 1 is known. The arc detection and protection device described in Patent Document 1 executes the first step of opening the switch when receiving the detection signal from the detector, and the detection signal from the detector is obtained by the execution of the first step. If it has stopped, the second step of maintaining the opening of the switch and notifying the power conditioner that the arc has occurred at the switch is executed, and even if the first step is executed, the sensor When the detection signal continues, the third step of notifying the power conditioner that the abnormality has occurred in the upper part than the switch is performed. In this patent document 1, as a detector, it is described that it is an optical sensor that senses the occurrence of an arc during power generation by detecting light, or an antenna that senses an electromagnetic wave signal that occurs when an arc occurs. .

特開2014−42364号JP 2014-42364

しかし、特許文献1に記載のアーク検出保護装置では、アークの発生箇所を特定することができるものの、ストリング毎に設置されている開閉器を順次開放し、信号の有無を繰り返すことによって、発生箇所を特定するものである。従って、ストリング毎に開閉器が必要であり、かつアーク発生箇所を特定するためには開閉器を開放するために、開放したストリングは発電が停止してしまう。また、開閉器が必要であることから、アーク発生の検出のみを行う場合には、特許文献1に記載のアーク検出保護装置の技術は適用できない。   However, although the arc detection and protection device described in Patent Document 1 can identify the location where the arc occurs, the location of the occurrence can be determined by sequentially opening the switch installed for each string and repeating the presence or absence of the signal. To identify. Therefore, a switch is required for each string, and in order to open the switch in order to identify an arc generation point, the open string stops generating power. Further, since the switch is necessary, the technique of the arc detection and protection device described in Patent Document 1 can not be applied when only detection of arc generation is performed.

太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールの各ストリングの出力ケーブルが接続箱に接続され、配線が集約されてPCSに接続される構成(集中型PCS−PVシステム)や、各ストリングの出力ケーブルがそれぞれ直接PCSに接続される構成(マルチストリングPCS−PVシステム)などがある。
このような様々な構成においては、各ストリングの太陽電池モジュールや、各ストリングから接続箱までの間、または各ストリングから直接接続されたPCSまでの間、接続箱からPCSまでの間などで、アークが発生する可能性がある。そのため、様々な構成でも、アーク発生の箇所を特定できることが重要である。
In a solar power generation system, a configuration (centralized PCS-PV system) in which the output cables of each string of solar cell modules are connected to a junction box and the wiring is aggregated and connected to PCS, and the output cables of each string are each There is a configuration directly connected to the PCS (multi-string PCS-PV system) or the like.
In such various configurations, arcs may be generated between solar cell modules of each string, between each string and junction box, or between each string and PCS directly connected, between junction box and PCS, etc. Can occur. Therefore, it is important to be able to identify the location of arcing in various configurations.

そこで本発明は、様々な構成の太陽光発電システムでも、太陽電池モジュールによる発電を停止することなく、アーク発生箇所を特定することができるアーク検出装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the arc detection apparatus which can pinpoint an arc generation location, without stopping the electric power generation by a solar cell module also by the solar power generation system of various structures.

本発明のアーク検出装置は、太陽電池モジュールの各ストリングの出力ケーブル毎のノイズレベルを計測する測定手段と、前記測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第1閾値とを比較することによりアーク発生を判定する第1判定手段と、前記第1判定手段がアーク発生を検出したときに、前記各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第2閾値に基づいて、ノイズレベルが最大値となるストリングでアークが発生したものか、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものかを判定する第2判定手段とを備えたことを特徴とする。   The arc detection apparatus according to the present invention comprises: measuring means for measuring the noise level of each output cable of each string of the solar cell module; and comparing the noise level from the measuring means with a first threshold value indicating arc generation. First determining means for determining occurrence, and second for identifying a relationship between the maximum value of the noise level of each string and the noise level of another string when the first determination means detects the occurrence of arcing A second determination unit that determines whether arcs occur in a string at which the noise level is maximum or arcs occur at other locations than the respective strings based on a threshold value I assume.

本発明のアーク検出装置によれば、まず、第1判定手段により、測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第1閾値とを比較することにより、アークが発生したか否かを判定する。アークが発生していれば、第2判定手段により、ノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第2閾値に基づいて判定する。第2閾値により、ノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの差異が小さい場合には、各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものと判定することができる。また、ノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの差異が大きい場合には、ノイズレベルが最大値となるストリングでアークが発生したものと判定することができる。   According to the arc detection device of the present invention, first, the first determination means determines whether the arc has occurred by comparing the noise level from the measurement means with the first threshold value indicating the occurrence of the arc. If an arc has occurred, the second determination means makes a determination based on a second threshold value for identifying the relationship between the maximum value of the noise level and the noise level of another string. If the difference between the maximum value of the noise level and the noise level of the other string is small, it can be determined that an arc has occurred at another location other than each string by the second threshold. Also, if the difference between the maximum noise level and the noise level of another string is large, it can be determined that an arc has occurred in the string with the maximum noise level.

前記第2判定手段は、前記各ストリングのノイズレベルの最大値から所定割合分を前記第2閾値として、前記各ストリングのノイズレベルと比較し、前記第2閾値を超えたストリング数が1であれば、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定し、前記第2閾値を超えたストリング数が複数であれば、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定することができる。
第2判定手段が、各ストリングのノイズレベルの最大値から所定割合分を第2閾値として、各ストリングのノイズレベルと比較する。
その結果、第2閾値を超えたストリング数が1であれば、最大値となったストリングのノイズレベルが他のストリングのノイズレベルより大きいことを示しているため、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定することができる。
また、第2閾値を超えたストリング数が複数であれば、最大値となったストリングのノイズレベルと他のストリングのノイズレベルの差が小さく、ノイズが各ストリング以外から各ストリングに回り込んだものと推定できるため、各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定することができる。
The second determination means compares the noise level of each string with the number of strings exceeding the second threshold value being one, with the second threshold being a predetermined ratio from the maximum value of the noise level of each string as the second threshold. For example, it is determined that an arc occurs in a string having the maximum noise level, and if the number of strings exceeding the second threshold is more than one, an arc occurs in another portion other than the respective strings. It can be determined that there is.
The second determination means compares the noise level of each string with the predetermined value from the maximum value of the noise level of each string as a second threshold.
As a result, if the number of strings exceeding the second threshold is 1, it indicates that the noise level of the maximum string is higher than the noise level of the other strings, and thus the string with the maximum noise level It can be determined that an arc has occurred.
In addition, if the number of strings exceeding the second threshold is more than one, the difference between the noise level of the maximum string and the noise level of the other strings is small, and noise leaks into each string from other than each string It can be determined that an arc has occurred at another location other than each string.

前記第2判定手段は、前記各ストリングのノイズレベルの最大値と2番目とのレベル差の度合いを判定するための閾値を前記第2閾値として、前記レベル差が前記第2閾値以上であれば、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定し、前記第2閾値未満であれば、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定することができる。
第2判定手段が、各ストリングのノイズレベルの最大値と2番目とのレベル差を第2閾値と比較する。
その結果、レベル差が第2閾値以上であれば、最大値となったストリングのノイズレベルが他のストリングのノイズレベルより大きいことを示しているため、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定することができる。
また、レベル差が第2閾値未満であれば、最大値となったストリングのノイズレベルと他のストリングのノイズレベルの差が小さく、ノイズが各ストリング以外から各ストリングに回り込んだものと推定できるため、各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定することができる。
The second determination means may use a threshold value for determining the degree of the level difference between the maximum value of the noise level of each string and the second one as the second threshold value, and the level difference is not less than the second threshold value. If the noise level is determined to be an arc at a string having the maximum value and is less than the second threshold value, it can be determined that an arc is generated at another portion other than each string .
Second determination means compares the difference between the maximum and second noise levels of each string with a second threshold.
As a result, if the level difference is greater than or equal to the second threshold value, it indicates that the noise level of the maximum string is higher than the noise level of the other strings, so that arcs are generated in the string with the maximum noise level. It can be determined that it has occurred.
In addition, if the level difference is less than the second threshold, the difference between the noise level of the maximum string and the noise level of the other strings is small, and it can be estimated that the noise leaks into each string from other than each string. Therefore, it can be determined that an arc has occurred at another place other than each string.

前記第1判定手段は、前記測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第1閾値との比較によるアーク検出が連続して第3閾値に基づく回数に達したときにアーク発生と判定することができる。
連続して第1閾値を超えたノイズレベルの回数が第3閾値を超えることで、第1判定手段が、アーク発生と判断することにより、偶発的に発生したノイズをアーク発生によるアークノイズと誤検出することを防止することができる。
The first determination means may determine that an arc has occurred when the arc detection based on the comparison between the noise level from the measurement means and a first threshold indicating arc occurrence has continuously reached a number based on a third threshold it can.
When the number of noise levels exceeding the first threshold continuously exceeds the third threshold, the first determination means determines that the arc is generated, thereby causing the noise generated accidentally as an arc noise due to the arc generation. It is possible to prevent detection.

前記太陽電池モジュールからの回路電流を測定する電流測定器と、前記回路電流を第4閾値と比較し、前記回路電流が小さいときに前記第3閾値を増加させ、前記回路電流が大きいときに前記第3閾値を減少させる閾値設定手段とを備えたものとすることができる。
閾値設定手段により、電流測定器により測定された回路電流が第4閾値に基づいて、第1判定手段がアーク発生の判定に使用する第3閾値が示す連続回数の設定値を増減させることができる。
A current measuring device for measuring a circuit current from the solar cell module, comparing the circuit current with a fourth threshold and increasing the third threshold when the circuit current is small, and when the circuit current is large It may be provided with a threshold setting means for reducing the third threshold.
The threshold value setting means can increase or decrease the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold value used for the first determination means to determine the occurrence of arc based on the fourth threshold value of the circuit current measured by the current measuring device .

前記測定手段からのノイズレベルと前記第1閾値とのレベル差と、第5閾値を比較し、前記レベル差が小さいときに前記第3閾値を減少させ、前記レベル差が大きいときに前記第3閾値を増加させる閾値設定手段とを備えたものとすることができる。
閾値設定手段により、測定手段からのノイズレベルと第1閾値とのレベル差に基づいて、第1判定手段がアーク発生の判定に使用する第3閾値が示す連続回数の設定値を増減することができる。
The fifth threshold is compared with the level difference between the noise level from the measuring means and the first threshold, and the third threshold is decreased when the level difference is small, and the third level difference is large. It can be provided with threshold setting means for increasing the threshold.
The threshold setting means may increase or decrease the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold used by the first determination means to determine the occurrence of an arc based on the level difference between the noise level from the measurement means and the first threshold. it can.

前記測定手段からのノイズレベルのうち前記第1閾値を超えたノイズレベルを除いて蓄積して平均値を演算し、前記平均値と前記第1閾値とのレベル差が第6閾値を外れた場合に、レベル差が前記第6閾値となるように前記第1閾値を増減する閾値設定手段を備えたものとすることができる。
ノイズレベルの平均値と第1閾値とのレベル差が第6閾値を外れた場合に、閾値設定手段は、レベル差が第6閾値となるように第1閾値を増減するので、最適な判定のための閾値を得ることができる。
Of the noise levels from the measuring means, the noise level exceeding the first threshold is excluded and accumulated to calculate the average value, and the level difference between the average value and the first threshold deviates from the sixth threshold Further, threshold value setting means may be provided to increase or decrease the first threshold value so that the level difference becomes the sixth threshold value.
When the level difference between the average value of the noise level and the first threshold deviates from the sixth threshold, the threshold setting means increases or decreases the first threshold so that the level difference becomes the sixth threshold. You can get the threshold for

本発明のアーク検出装置によれば、測定手段が、各ストリングの出力ケーブル毎のノイズレベルを計測することで、ノイズレベルが最大値となるストリングでアークが発生したものか、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものかを判定できるので、様々な構成の太陽光発電システムでも、アーク発生箇所の検出に、太陽電池モジュールによる発電を停止することなく、アーク発生箇所を特定することができる。   According to the arc detection device of the present invention, the measuring means measures the noise level of each output cable of each string, thereby generating an arc in the string whose noise level is the maximum value or not Since it can be determined whether or not an arc has occurred at another location, even for photovoltaic power generation systems with various configurations, to detect the location of the arc occurrence, identify the location where the arc occurs without stopping power generation by the solar cell module. Can.

本発明の実施の形態1に係る太陽光発電システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the solar energy power generation system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示す太陽光発電システムのアーク検出装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the arc detection apparatus of the solar energy power generation system shown in FIG. 図2に示すアーク検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the arc detection apparatus shown in FIG. 幹線にて発生したアークノイズおよび各ストリングにて発生した場合のアークノイズの関係を説明するための表である。It is a table | surface for demonstrating the relationship of the arc noise which generate | occur | produced in the trunk line, and the arc noise at the time of generate | occur | producing in each string. 本実施の形態1に係るアーク検出装置の第1変形例の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 1st modification of the arc detection apparatus which concerns on this Embodiment 1. FIG. 図5に示すアーク検出装置の第1変形例の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of the 1st modification of the arc detection apparatus shown in FIG. 本実施の形態1に係るアーク検出装置の第2変形例の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 2nd modification of the arc detection apparatus which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係るアーク検出装置の第3変形例の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 3rd modification of the arc detection apparatus which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係るアーク検出装置の第4変形例の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 4th modification of the arc detection apparatus which concerns on this Embodiment 1. FIG. 図9に示すアーク検出装置の第4変形例の動作を説明するための図であり、ノイズレベルと第1閾値とのレベル差が大きい場合を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for describing an operation of the fourth modification of the arc detection device shown in FIG. 9, and a diagram for describing a case where the level difference between the noise level and the first threshold is large. 図9に示すアーク検出装置の第4変形例の動作を説明するための図であり、ノイズレベルと第1閾値とのレベル差が小さい場合を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for describing an operation of the fourth modification of the arc detection device shown in FIG. 9, and a diagram for describing a case where the level difference between the noise level and the first threshold is small. 本発明の実施の形態2に係るアーク検出装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the arc detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図12に示すアーク検出装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the arc detection apparatus shown in FIG.

[実施の形態1]
本発明の実施の形態1に係るアーク検出装置を用いた太陽光発電システムについて、図1から図4に基づいて説明する。
図1に示す太陽光発電システム10は、集中型PCS−PVシステムに、アークの発生箇所を特定するためのアーク検出装置40が設置されたものである。
集中型PCS−PVシステムは、太陽電池モジュールMが直列接続された各ストリングS(S1〜S4)と、ストリングSからの出力ケーブルC1〜C4が接続された接続箱20と、接続箱20により集約された配線が接続されたPCS30とを備えている。
First Embodiment
A solar power generation system using an arc detection device according to Embodiment 1 of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.
The solar power generation system 10 shown in FIG. 1 is an integrated PCS-PV system provided with an arc detection device 40 for identifying an arc generation point.
In the centralized PCS-PV system, each string S (S1 to S4) in which the solar cell modules M are connected in series, the junction box 20 to which the output cables C1 to C4 from the string S are connected, and the junction box 20 And the PCS 30 to which the connected wiring is connected.

ストリングS(S1〜S4)は、太陽電池モジュールMが直列接続されていることで、太陽電池モジュールMが出力する直流電圧を300Vから1500V程度に高電圧化して出力する。   Since the solar cell modules M are connected in series, the strings S (S1 to S4) increase the DC voltage output from the solar cell module M to about 300 V to 1500 V and output the DC voltage.

接続箱20は、ストリングS(S1〜S4)からの出力ケーブルC1〜C4の正極側が接続されると共に、負極側が整流素子を介して接続され、幹線となってPCS30に接続されている。
PCS30は、ストリングS(S1〜S4)からの出力を調整された電力として図示しない負荷に供給するものである。PCS30の機能としては、ストリングS(S1〜S4)からの直流の出力を交流に変換することの他に、最大出力動作点制御(MPPT:Maxi
mum Power Point Tracking)により、刻々と変化する環境変化のその時々における最大電
力を負荷へ出力する。
The connection box 20 is connected to the positive side of the output cables C1 to C4 from the strings S (S1 to S4), and the negative side is connected via the rectifying element to be a main line and connected to the PCS 30.
The PCS 30 supplies the output from the string S (S1 to S4) as a regulated power to a load (not shown). As the function of the PCS 30, in addition to converting the DC output from the string S (S1 to S4) into AC, maximum output operating point control (MPPT: Maxi
The mum Power Point Tracking) outputs the maximum power of the ever-changing environmental change to the load.

アーク検出装置40は、図2に示すように、測定手段410と、第1判定手段420と、第2判定手段430と、表示手段440と、接点出力手段450とを備えている。
測定手段410は、太陽電池モジュールMの各ストリングSの出力ケーブルC1〜C4毎のノイズレベルを計測する機能を備えている。測定手段410は、検出器411(411a〜411d)と、切替手段412と、A/D変換手段413と、周波数解析手段414とを備えている。
As shown in FIG. 2, the arc detection apparatus 40 includes a measurement unit 410, a first determination unit 420, a second determination unit 430, a display unit 440, and a contact output unit 450.
The measuring unit 410 has a function of measuring the noise level of each of the output cables C1 to C4 of each string S of the solar cell module M. The measurement unit 410 includes detectors 411 (411 a to 411 d), a switching unit 412, an A / D conversion unit 413, and a frequency analysis unit 414.

検出器411(411a〜411d)は、各ストリングSからの出力ケーブルC1〜C4毎にクランプされ、配置されている。
検出器411は、太陽電池モジュールMから出力ケーブルC1〜C4に流れる直流に重畳する電流変化を磁気的変化に応じた電流を出力するCTとすることができる。
The detectors 411 (411a to 411d) are clamped and disposed for each of the output cables C1 to C4 from each string S.
The detector 411 can make the current change superimposed on the direct current flowing from the solar cell module M to the output cables C1 to C be a CT that outputs a current according to the magnetic change.

測定手段410の切替手段412、A/D変換手段413、周波数解析手段414と、第1判定手段420と、第2判定手段430と、表示手段440と、接点出力手段450とは、装置本体400に格納されている。
周波数解析手段414と、第1判定手段420と、第2判定手段430とは、マイクロコンピュータでアーク検出プログラムを実行させたものとすることができる。
The switching means 412, A / D conversion means 413, frequency analysis means 414, first determination means 420, second determination means 430, display means 440, and contact output means 450 of the measurement means 410 Is stored in
The frequency analysis means 414, the first determination means 420, and the second determination means 430 may be microcomputers that execute an arc detection program.

図2に示す切替手段412は、検出器411a〜411dを単位時間毎に順番に選択して、検出器411a〜411dから入力した信号を出力するセレクタとすることができる。
A/D変換手段413は、検出器411a〜411dからのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
The switching unit 412 illustrated in FIG. 2 can be a selector that selects the detectors 411a to 411d in order per unit time and outputs the signals input from the detectors 411a to 411d.
The A / D conversion means 413 converts the analog signals from the detectors 411a to 411d into digital signals.

周波数解析手段414は、A/D変換手段413により変換した電圧を示すデジタル信号を一定時間取込み、連続した波形としての周波数成分を解析する。周波数解析手段414では、FFT(Fast Fourier Transform)により、数百Hz〜100kHzの帯域のスペクトラム分析を行っている。   The frequency analysis means 414 takes in a digital signal indicating the voltage converted by the A / D conversion means 413 for a fixed time, and analyzes frequency components as a continuous waveform. The frequency analysis means 414 performs spectrum analysis of a band of several hundred Hz to 100 kHz by FFT (Fast Fourier Transform).

第1判定手段420は、測定手段410からのノイズレベルに基づいて、いずれかのストリングSにおけるアーク発生を、絶対値として設定されたアーク検出閾値(第1閾値)と比較することにより判定する機能を備えている。   The first determination means 420 has a function of determining arc generation in any of the strings S based on the noise level from the measurement means 410 by comparing it with the arc detection threshold (first threshold) set as an absolute value. Is equipped.

第2判定手段430は、第1判定手段420がアーク発生を検出したときに、各ストリングS1〜S4のノイズレベルの最大値に応じた相対値として設定された第2閾値と、各ストリングS1〜S4のノイズレベルSとを比較し、第2閾値を超えたストリング数が1であれば、該当ストリングSにてアークが発生したものと判定し、第2閾値を超えたストリング数が複数であれば、各ストリングS1〜S4以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定する。   The second determination means 430 sets a second threshold value set as a relative value according to the maximum value of the noise level of each string S1 to S4 when the first determination means 420 detects an arc occurrence, and each string S1 to S4. If the number of strings exceeding the second threshold is 1, it is determined that an arc has occurred in the corresponding string S, and the number of strings exceeding the second threshold is more than one. For example, it is determined that an arc has occurred at a point other than the strings S1 to S4.

表示手段440は、第2判定手段430からのアーク発生箇所を表示するものである。表示手段440は、LCDやLEDランプ等とすることができる。本実施の形態1では、図1に示すように、表示手段440をLEDランプとしており、第2閾値を超えたストリングS1〜S4に対応してLEDランプを点滅させている。
接点出力手段450は、第2判定手段430からのアーク発生箇所に応じた接点を開放したり、短絡したりして、アーク発生を報知するものである。接点出力手段450は、例えば、リレーとすることができる。
The display means 440 is for displaying the arc generation location from the second determination means 430. The display means 440 can be an LCD, an LED lamp or the like. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the display means 440 is an LED lamp, and blinks the LED lamp corresponding to the strings S1 to S4 exceeding the second threshold.
The contact output means 450 reports an arc occurrence by opening or shorting the contact point corresponding to the arc generation location from the second determination means 430. The contact output means 450 can be, for example, a relay.

以上のように構成された本発明の実施の形態1に係るアーク検出装置の動作を図1から図4に基づいて説明する。
図3に示すように各ストリングのアークノイズのノイズレベルを測定する(ステップS10)。この測定は、まず、図1に示す出力ケーブルC1〜C4に配置された検出器411a〜411dから信号を、図2に示す切替手段412により順番に入力する。例えば、切替手段412は、検出器411a〜411dから信号を10msごとに選択してA/D変換手段413に出力する。
The operation of the arc detection apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described based on FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 3, the noise level of the arc noise of each string is measured (step S10). In this measurement, first, signals are sequentially input from the detectors 411a to 411d disposed in the output cables C1 to C4 illustrated in FIG. 1 by the switching unit 412 illustrated in FIG. For example, the switching unit 412 selects a signal from the detectors 411a to 411d every 10 ms and outputs the signal to the A / D conversion unit 413.

A/D変換手段413に入力された信号は、アナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、周波数解析手段414により、連続した波形としての周波数成分を解析することで、図1に示す各ストリングSの出力ケーブルC1〜C4毎のノイズレベルを計測する。   The signal input to the A / D conversion means 413 is converted from an analog signal to a digital signal. Then, by analyzing frequency components as continuous waveforms by the frequency analysis means 414, the noise level of each of the output cables C1 to C4 of each string S shown in FIG. 1 is measured.

次に、図2に示す第1判定手段420は、ノイズレベルと第1閾値とを比較する(ステップS20)。
PCS30は太陽電池モジュールMで発電した直流を交流に変換するための装置であることからスイッチングノイズ(PCSノイズ)が定常的に直流回路(ストリング側回路)にも発生している。PCSノイズは、数kHz〜100kHz付近の周波数成分を多く含んでおり、PCS30が太陽電池モジュールMの発電状況に応じて最大電力変換を行うように動作することから、ノイズレベルは変化する。
アークノイズは、このPCSノイズと重なる周波数帯域だが、PCSノイズより高レベルで発生することから、第1閾値は、PCSノイズより高く、アークノイズレベルより低い値に設定される。
Next, the first determination means 420 shown in FIG. 2 compares the noise level with the first threshold (step S20).
Since the PCS 30 is a device for converting direct current generated by the solar cell module M into alternating current, switching noise (PCS noise) is regularly generated also in the direct current circuit (string side circuit). The PCS noise contains many frequency components in the vicinity of several kHz to 100 kHz, and the PCS 30 operates to perform maximum power conversion according to the power generation state of the solar cell module M, so the noise level changes.
The arc noise is a frequency band overlapping with the PCS noise, but occurs at a higher level than the PCS noise, so the first threshold is set to a value higher than the PCS noise and lower than the arc noise level.

次に、第1判定手段420は、ノイズレベルが第1閾値を超えているか否かを判定する(ステップS30)。ノイズレベルが第1閾値以下である場合には、ステップS10へ移行する。ノイズレベルが第1閾値より大きい場合には、第2判定手段430による判定へ移行する。   Next, the first determination means 420 determines whether the noise level exceeds the first threshold (step S30). If the noise level is equal to or less than the first threshold, the process proceeds to step S10. When the noise level is larger than the first threshold, the process proceeds to the determination by the second determination unit 430.

第2判定手段430は、ノイズレベルの最大値を探索する(ステップS40)。次に、第2判定手段430は、最大値から所定割合分を演算して第2閾値として設定する(ステップS50)。   The second determination means 430 searches for the maximum value of the noise level (step S40). Next, the second determination unit 430 calculates a predetermined ratio from the maximum value and sets it as a second threshold (step S50).

ここで、各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別する第2閾値を決定するための所定割合について詳細に説明する。
(ストリングでアーク発生した場合)
まず、ストリングS1〜S4のいずれかでアークが発生した場合では、アークノイズのほとんどは、PCS30およびアークが発生したストリングSに流れるが、実際にはアークノイズの一部が未発生のストリングSにも回り込む。
回り込む割合は、太陽電池モジュールMの種類やシステム回路構成で異なるが、「未発生ストリングのノイズレベル」を「アーク発生したストリングノイズレベル」で割ったときの割合で表すことができ、例えば、割合A(%)とする。
Here, the predetermined ratio for determining the second threshold that identifies the relationship between the maximum value of the noise level of each string and the noise level of the other strings will be described in detail.
(When arc occurs in string)
First, when an arc occurs in any of the strings S1 to S4, most of the arc noise flows in the PCS 30 and the string S in which the arc occurred, but in reality, a portion of the arc noise does not occur in the string S It also wraps around.
Although the rate of wraparound varies depending on the type of solar cell module M and the system circuit configuration, it can be expressed as a rate when “noise level of non-generated string” is divided by “arc-generated string noise level”. A (%)

(幹線でアーク発生した場合)
幹線でアークが発生した場合(以下、幹線アークと称す。)の各ストリングS1〜S4のアークノイズレベルは、各ストリングSを構成する太陽電池モジュールMの構成が同じであることから、それぞれのストリングSの発電電力およびインピーダンスもほぼ同等である。
従って、アークノイズがPCSを通過し、全ストリングへ均等に回り込み流れるため、理論的には、各ストリングSのアークによるノイズレベルは、幹線アークのノイズレベルをストリング数で割った値になる。
しかし、実際には、各ストリングへのアークノイズの回り込みにはばらつきがある。ばらつきの割合は、回路構成や太陽電池モジュールMの特性などによるばらつき等で異なるが、最大値に対する最小値の割合で表すことができ、割合B(%)とする。
(When arc occurs on the main line)
The arc noise level of each string S1 to S4 when an arc occurs on the main line (hereinafter referred to as a main line arc) is the same as the configuration of the solar cell module M constituting each string S. The generated power and impedance of S are also almost equal.
Therefore, since the arc noise passes through the PCS and uniformly flows into all the strings, theoretically, the noise level due to the arc of each string S is the noise level of the main arc divided by the number of strings.
However, in practice, the wraparound of arc noise into each string has variations. Although the ratio of variation varies depending on the circuit configuration, the characteristics of the solar cell module M, and the like, it can be represented by the ratio of the minimum value to the maximum value, and is defined as a ratio B (%).

(第2閾値決定)
上記の2つの割合A,Bを考慮し、第2閾値は、最大ノイズレベルの割合Aより大きく、割合Bよりも小さい割合で規定する必要がある。
例えば、割合Aが10%、割合Bが70%であれば、平均して40%が妥当であるため、第2閾値はノイズレベルの最大値×0.4とすることができる。
このようにして、各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第2閾値を決定することができる。
(2nd threshold decision)
In consideration of the above two proportions A and B, the second threshold needs to be defined as a proportion larger than the proportion A of the maximum noise level and smaller than the proportion B.
For example, if the ratio A is 10% and the ratio B is 70%, 40% is appropriate on average, so the second threshold can be set to the noise level maximum value × 0.4.
In this way, a second threshold can be determined to identify the relationship between the maximum noise level of each string and the noise level of the other strings.

(アークの検出)
図4(A)および同図(B)に示すように、幹線アークの場合、幹線アークのノイズレベルを100とすると、ストリングS1〜S4では、全ストリングに回り込んで流れることで、幹線でのノイズレベルの24〜26の発生が想定されている。
また、ストリングS1にてアークが発生した場合(以下、ストリングアークと称す。)では、ストリングS1でのストリングアークのノイズレベルを100とすると、幹線およびストリングS2〜S4では、ストリングS1から回り込んで流れることで、幹線でのノイズレベルは70、他のストリングS2〜S4は10の発生が想定されている。
(Detection of arc)
As shown in FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B), in the case of a trunk arc, assuming that the noise level of the trunk arc is 100, the strings S1 to S4 flow around all the strings in the trunk. Generation of 24 to 26 noise levels is assumed.
In the case where an arc occurs in the string S1 (hereinafter referred to as a string arc), assuming that the noise level of the string arc in the string S1 is 100, the trunk lines and strings S2 to S4 wrap around from the string S1 By flowing, it is assumed that the noise level at the trunk line is 70, and that the other strings S2 to S4 have 10 occurrences.

図4(A)に示す表では、第1閾値を20としているため、幹線アークの場合では、ストリングS1〜S4のいずれの場合も第1閾値よりも大きいため、第2閾値による判定へ移行する。
また、図4(A)および同図(C)に示すように、ストリングアークの場合では、ストリングS1が第1閾値よりも大きいため、第2閾値による判定へ移行する。
In the table shown in FIG. 4A, since the first threshold is set to 20, in the case of the trunk arc, any of the strings S1 to S4 is larger than the first threshold, so the determination based on the second threshold is made .
Further, as shown in FIG. 4A and FIG. 4C, in the case of a string arc, since the string S1 is larger than the first threshold, the process shifts to the determination based on the second threshold.

第2閾値による判定では、図4(B)に示す幹線アークの場合、ノイズレベルの最大値はストリングS1のノイズレベルが他のストリングS2〜S4より大きい26である。そのため、最大値の所定割合分を40%とした第2閾値は、26×0.4=10となる。
従って、ステップS60にて、第2判定手段430が第2閾値と各ストリングS1〜S4の各ノイズレベルとを比較すると、ストリングS1のノイズレベルは第2閾値より大きいが、各ストリングS2〜S4の各ノイズレベルも、第2閾値より大きいと判定する。
In the determination based on the second threshold, in the case of the trunk arc shown in FIG. 4B, the maximum value of the noise level is 26 that the noise level of the string S1 is larger than the other strings S2 to S4. Therefore, the second threshold with the predetermined proportion of the maximum value being 40% is 26 × 0.4 = 10.
Therefore, when the second determination means 430 compares the second threshold with the noise levels of the strings S1 to S4 in step S60, the noise level of the string S1 is larger than the second threshold, but Each noise level is also determined to be greater than the second threshold.

ステップS70にて、第2判定手段430は、第2閾値より大きいノイズレベルのストリング数が複数であると判断したときには、最大値となったストリングS1のノイズレベルと他のストリングSのノイズレベルの差が小さく、ノイズが各ストリングS1〜S4に回り込んだものと推定できる。
そのため、ステップS80にて、表示手段440や接点出力手段450などの報知手段が、幹線アークであることを出力する。
In step S70, when the second determination unit 430 determines that the number of strings of noise levels larger than the second threshold is more than one, the noise level of the string S1 having the maximum value and the noise levels of the other strings S are determined. It can be estimated that the difference is small and the noise is looped into each of the strings S1 to S4.
Therefore, in step S80, notification means such as the display means 440 and the contact point output means 450 output that it is a trunk arc.

ステップS50にて、ノイズレベルの最大値から第2閾値を演算するときに、ストリングアークの場合、図4(C)に示すように、ノイズレベルの最大値はストリングS1のノイズレベルが他のストリングS2〜S4より大きい100である。そのため、最大値の40%とした第2閾値は、100×0.4=40となる。
従って、ステップS60にて、第2判定手段430が第2閾値と各ストリングS1〜S4の各ノイズレベルとを比較すると、ストリングS1のノイズレベルは第2閾値より大きいが、各ストリングS2〜S4の各ノイズレベルは、第2閾値より小さい。
When calculating the second threshold from the maximum value of the noise level in step S50, in the case of a string arc, as shown in FIG. 4C, the maximum value of the noise level corresponds to another string of the noise level of the string S1. It is 100 greater than S2 to S4. Therefore, the second threshold, which is 40% of the maximum value, is 100 × 0.4 = 40.
Therefore, when the second determination means 430 compares the second threshold with the noise levels of the strings S1 to S4 in step S60, the noise level of the string S1 is larger than the second threshold, but Each noise level is less than the second threshold.

ステップS70にて、第2判定手段430は、第2閾値より大きいノイズレベルのストリング数が1であると判断したときには、最大値となったストリングのノイズレベルが他のストリングのノイズレベルより大きいことを示しているため、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定することができる。
ステップS90にて、表示手段440や接点出力手段450などの報知手段が、ストリングアークであり、発生したストリングはストリングS1であることを出力する。
In step S70, when the second determination means 430 determines that the number of strings of noise levels greater than the second threshold is 1, the noise level of the string having the maximum value is greater than the noise levels of other strings. Therefore, it can be determined that an arc has occurred in a string whose noise level is the maximum value.
In step S90, the notification means such as the display means 440 and the contact point output means 450 outputs that the generated string is the string S1.

このように、測定手段410により各ストリングのノイズレベルを計測し、これらのノイズレベルと、アーク発生を示す第1閾値とを比較することで、アークが発生したか否かを判定し、アークが発生していれば、第2判定手段430により、ノイズレベルの最大値と他のストリングSのノイズレベルとの関係を識別するため第2閾値と比較する。
これにより、第2の閾値を超えたストリング数が1の場合はノイズレベルが最大値となるストリングS1でアークが発生したものと判定することができる。
また、第2の閾値を超えたストリング数が複数の場合は、各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものと判定することができる。
In this manner, the noise level of each string is measured by the measuring means 410, and these noise levels are compared with the first threshold value indicating the occurrence of arcing to determine whether an arc has occurred or not. If it does occur, the second determination means 430 compares it with the second threshold to identify the relationship between the maximum value of the noise level and the noise level of another string S.
Thus, when the number of strings exceeding the second threshold is 1, it can be determined that an arc has occurred in the string S1 of which the noise level is the maximum value.
In addition, when the number of strings exceeding the second threshold is more than one, it can be determined that an arc has occurred at another location other than each string.

このようにして、1つのストリングに発生したノイズレベルが突出してるのか、または全体のストリングに平均的にノイズレベルが発生しているのかを識別するための第2の閾値を用いて、各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別することにより、ストリングアークか幹線アークかを判定することができる。
このとき、各ストリングS1〜S4の出力ケーブルは遮断されないため、各ストリングS1〜S4の太陽電池モジュールMはPCS30に対して発電を継続することができる。
In this way, the second threshold for identifying whether the noise level generated in one string is prominent or the noise level is generated in the entire string on average is By identifying the relationship between the maximum noise level and the noise level of other strings, it is possible to determine whether it is a string arc or a trunk arc.
At this time, since the output cables of the strings S1 to S4 are not cut off, the solar cell modules M of the strings S1 to S4 can continue the power generation to the PCS 30.

本実施の形態1では、太陽光発電システム10が接続箱20を有する集中型PCS−PVシステムであったが、各ストリングS1〜S4が直接PCSに接続されるマルチストリングPCS−PVシステムである場合にも、応用することができる。   In the first embodiment, although the photovoltaic power generation system 10 is the centralized PCS-PV system having the connection box 20, in the case where each string S1 to S4 is a multi-string PCS-PV system directly connected to the PCS. Can also be applied.

従って、アーク検出装置40は、各ストリングの出力ケーブル毎のノイズレベルを計測するだけであるため、様々な構成の太陽光発電システムでも計測することができ、太陽電池モジュールによる発電を停止することなく、アーク発生箇所を特定することができる。   Therefore, since the arc detection device 40 only measures the noise level for each output cable of each string, it can measure even solar power generation systems of various configurations, and does not stop power generation by the solar cell module. , Where the arc occurs can be identified.

[実施の形態1の第1変形例]
本発明の実施の形態1に係る第1変形例について図5および図6に基づいて説明する。なお、図5においては、図2と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
上記したように、PCSノイズレベルは、太陽電池モジュールMの発電状況に応じて最大電力変換を行うように動作することから変化する。また、ノイズレベルは、PCSの機種、太陽光発電システムの構成およびアークの放電状態により変動する。このことから、アークを検出するための第1閾値は、低すぎるとPCSノイズも検出してしまい、高すぎるとアーク発生が検出できないといったことになる。
First Modification of First Embodiment
A first modified example according to the first embodiment of the present invention will be described based on FIG. 5 and FIG. In addition, in FIG. 5, the thing of the same structure as FIG. 2 attaches | subjects a same sign, and abbreviate | omits description.
As described above, the PCS noise level changes from operating to perform maximum power conversion according to the power generation status of the solar cell module M. In addition, the noise level fluctuates depending on the type of PCS, the configuration of the photovoltaic system, and the discharge state of the arc. From this, when the first threshold value for detecting an arc is too low, PCS noise is also detected, and when it is too high, arc generation can not be detected.

図5に示すアーク検出装置41では、第1判定手段421は、図6に示すように、ステップS130にてノイズレベルが第1閾値を超えていなければ、ステップS140にて該当ストリングSのカウンタをリセットし、ステップS110へ移行するが、ステップS130にて、ノイズレベルが第1閾値を越えたと判断した場合に、ステップS150にて、第1閾値を越えたノイズレベルの該当ストリングSのカウンタを+1とする。   In the arc detection device 41 shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, if the noise level does not exceed the first threshold in step S130, the first determination means 421 determines the counter of the corresponding string S in step S140. After resetting, the process proceeds to step S110, but if it is determined in step S130 that the noise level has exceeded the first threshold, the counter of the corresponding string S of the noise level exceeding the first threshold is incremented by 1 in step S150. I assume.

そして、ステップS160にて、第1判定手段421は、第1閾値を超えた連続回数(アーク検出の連続回数)を示す所定回数(第3閾値)に、カウンタ値が達したか否かを判断する。第3閾値は、例えば、5回とすることができる。
カウンタ値が所定回数に達した場合には、アーク発生と判断して、第2判定手段430による処理(ステップS170以降の処理)へ移行する。カウンタ値が所定回数に達していない場合には、継続してアークノイズを検出するために、ステップS110へ移行する。
Then, in step S160, the first determination unit 421 determines whether the counter value has reached a predetermined number (third threshold) indicating the number of consecutive times (the number of consecutive arc detections) exceeding the first threshold. Do. The third threshold can be, for example, five times.
If the counter value has reached the predetermined number of times, it is determined that an arc has occurred, and the process proceeds to the processing by the second determination unit 430 (processing from step S170). If the counter value has not reached the predetermined number of times, the process proceeds to step S110 to continuously detect arc noise.

このように、連続して第1閾値を超えたノイズレベルの回数が所定回数(第3閾値)を超えることで、アーク発生と判断することにより、偶発的に発生したノイズをアーク発生によるアークノイズと誤検出することを防止することができる。   As described above, when the number of noise levels exceeding the first threshold continuously exceeds the predetermined number of times (third threshold), it is determined that arcing has occurred, and noise generated randomly is arc noise due to arcing. And false detection can be prevented.

なお、図6に示すフローチャートでは、ステップS110からステップS120までは、図3に示すステップS10からステップS20までと同じであり、図6に示すステップS170からステップS220までは、図3に示すステップS40からステップS90までと同じであるため、説明は省略する。   In the flowchart shown in FIG. 6, step S110 to step S120 are the same as step S10 to step S20 shown in FIG. 3, and step S170 to step S220 shown in FIG. Since the process from step S90 to step S90 is the same, the description is omitted.

[実施の形態1の第2変形例]
本発明に実施の形態1に係るアーク検出装置の第2変形例について、図7に基づいて説明する。なお、図7においては、図2と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
実施の形態1の第1変形例では、ノイズレベルが第1閾値を連続して超えた回数を示すカウンタ値が第3閾値を超えたことで、アーク発生を判断していた。第2変形例では、この第3閾値を回路電流の測定値に応じて変更するものである。
Second Modification of First Embodiment
A second modification of the arc detection device according to the first embodiment of the present invention will be described based on FIG. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 2 have the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the first modification of the first embodiment, the occurrence of arcing is determined by the fact that the counter value indicating the number of times the noise level has continuously exceeded the first threshold has exceeded the third threshold. In the second modification, the third threshold is changed according to the measured value of the circuit current.

図7に示すようにアーク検出装置42は、アーク検出用に各ストリングS1〜S4(図1参照)に設置された検出器411a〜411dの他に、幹線にクランプされた電流測定器411eを備えている。また、アーク検出装置42は、A/D変換手段460と、閾値設定手段470とを備えている。   As shown in FIG. 7, the arc detection device 42 includes an amperometer 411 e clamped to a main line in addition to the detectors 411 a to 411 d installed in each of the strings S1 to S4 (see FIG. 1) for arc detection. ing. The arc detection device 42 further includes an A / D conversion unit 460 and a threshold setting unit 470.

電流測定器411eは、幹線にクランプする磁気コアと、磁気コアのギャップ部に挿入されたホール素子とを備えたホール素子方式電流センサとすることができる。電流測定器411eは、幹線に流れる電流による磁気コア内の磁束が、ホール素子を通過することで、ホール素子のホール効果により、磁束に応じたホール電圧を、幹線に流れる電流として出力する。   The current measuring instrument 411e can be a Hall element type current sensor including a magnetic core to be clamped to a main line and a Hall element inserted in the gap portion of the magnetic core. When the magnetic flux in the magnetic core due to the current flowing through the trunk passes through the Hall element, the current measuring instrument 411e outputs the Hall voltage according to the magnetic flux as the current flowing through the trunk due to the Hall effect of the Hall element.

A/D変換手段460は、電流測定器411eからのアナログ信号をデジタル信号に変換する。閾値設定手段470は、A/D変換手段460で変換された幹線に流れる回路電流値に応じたデジタル値が、所定値(第4閾値)より小さいときには、第1判定手段421がアーク発生の判定に使用する第3閾値が示す連続回数の設定値を、当初の値から増加させた値とする。例えば、第3閾値を5回から7回や10回とすることができる。   The A / D conversion means 460 converts the analog signal from the current measuring device 411 e into a digital signal. When the digital value corresponding to the circuit current value flowing in the trunk line converted by the A / D conversion means 460 is smaller than a predetermined value (fourth threshold value), the threshold setting means 470 determines that the first judgment means 421 has generated an arc. The set value of the number of consecutive times indicated by the third threshold used in the above is a value obtained by increasing from the initial value. For example, the third threshold may be five to seven or ten.

また、閾値設定手段470は、電流測定器411eにより測定された回路電流が所定値より大きいときには、第3閾値が示す連続回数の設定値を当初の値から減少させた値とする。例えば、第3閾値を5回から3回とすることができる。   In addition, when the circuit current measured by the current measuring device 411e is larger than a predetermined value, the threshold setting unit 470 sets the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold to a value reduced from the initial value. For example, the third threshold may be five to three times.

回路電流が小さい場合では、アーク電流が小さく、アークの熱量が少ないので、第3閾値が示すカウンタ値を大きく連続回数を増加させても、ケーブルや機器への影響が小さい。
従って、アーク発生を確定させるまでの第3閾値を増加させ、アーク発生の確定までの時間を長く取ることにより、アーク発生によるアークノイズをしっかりと検出することができる。
When the circuit current is small, the arc current is small and the heat quantity of the arc is small. Therefore, even if the counter value indicated by the third threshold value is greatly increased, the influence on the cable and the equipment is small.
Therefore, the arc noise due to arc generation can be firmly detected by increasing the third threshold until arc generation is determined and taking a long time until arc generation is determined.

反対に、回路電流が大きい場合では、アーク電流が大きくアークの熱量が多いので、ケーブルや機器への影響が大きい。
従って、アーク発生を確定するまでの第3閾値を減少させ、アーク確定までの時間を短くすることにより、アーク発生を短時間に検出することができる。
On the other hand, when the circuit current is large, the arc current is large and the heat quantity of the arc is large, so the influence on the cable and the equipment is large.
Therefore, arc occurrence can be detected in a short time by reducing the third threshold until arc occurrence is determined and shortening the time to arc determination.

なお、第2変形例では、第3閾値がアーク検出の連続回数であったが、第3閾値がアーク検出のための測定時間としてもよい。第3閾値を測定時間としたときには、第1判定手段421は第3閾値が示す測定時間の間で行える回数、アーク検出を行い、連続してアークを検出したときにアーク発生を判定するようにすればよい。   In the second modification, the third threshold is the number of times of continuous arc detection, but the third threshold may be the measurement time for arc detection. When the third threshold is the measurement time, the first determination means 421 performs arc detection the number of times that can be performed during the measurement time indicated by the third threshold, and when the arc is detected continuously, to determine the arc occurrence. do it.

また、第2変形例では、電流測定器411eを幹線に設置したが、正確に、それぞれのストリングS1〜S4からの回路電流を測定するには、検出器411a〜411dと同様に、ストリングS1〜S2の出力ケーブルC1〜C4に電流測定器411eを設置することが望ましい。   Further, in the second modification, the current measuring instrument 411e is installed on the main line, but in order to accurately measure the circuit current from each of the strings S1 to S4, the strings S1 to S4 are similarly to the detectors 411a to 411d. It is desirable to install the current measuring instrument 411e in the output cables C1 to C4 of S2.

[実施の形態1の第3変形例]
本発明に実施の形態1に係るアーク検出装置の第3変形例について、図8に基づいて説明する。なお、図8においては、図2と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図7に示す実施の形態1の第2変形例では、閾値設定手段470により、回路電流が所定値(第4閾値)より大きいか否かにより、第1閾値を超えた連続回数を示す所定回数(第3閾値)を増減していたが、図8に示す第3変形例では、アーク検出装置43の閾値設定手段471により、測定手段410からのノイズレベルと、第1閾値とのレベル差に基づいて、第1判定手段421がアーク発生の判定に使用する第3閾値が示す連続回数の設定値を増減するようにしている。
Third Modification of First Embodiment
A third modification of the arc detection device according to the first embodiment of the present invention will be described based on FIG. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 2 have the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
In the second modification of the first embodiment shown in FIG. 7, threshold value setting means 470 indicates a predetermined number of times the number of consecutive times exceeds the first threshold value depending on whether the circuit current is larger than the predetermined value (the fourth threshold value). (The third threshold) was increased or decreased, but in the third modification shown in FIG. 8, the threshold setting means 471 of the arc detection device 43 sets the level difference between the noise level from the measuring means 410 and the first threshold. On the basis of this, the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold used by the first determination means 421 for determination of arc occurrence is increased or decreased.

閾値設定手段471は、測定手段410からのノイズレベルと、第1閾値とのレベル差が、所定値(第5閾値)より小さいときには、第3閾値が示す連続回数の設定値を当初の値から減少させた値とする。例えば、第3閾値を5回から3回とすることができる。   When the level difference between the noise level from the measuring means 410 and the first threshold is smaller than a predetermined value (fifth threshold), the threshold setting means 471 sets the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold from the initial value. It is a reduced value. For example, the third threshold may be five to three times.

また、閾値設定手段471は、測定手段410からのノイズレベルと、第1閾値とのレベル差が、所定値(第5閾値)より大きいときには、第3閾値が示す連続回数の設定値を当初の値から増加させた値とする。例えば、第3閾値を5回から7回や10回とすることができる。   Further, when the level difference between the noise level from the measuring means 410 and the first threshold is larger than a predetermined value (fifth threshold), the threshold setting means 471 initially sets the setting value of the number of consecutive times indicated by the third threshold. The value is increased from the value. For example, the third threshold may be five to seven or ten.

回路電流が大きい場合、高周波成分を含むアークノイズが出力ケーブルC1〜C4を伝搬して周波数解析手段414により検出されるアークノイズは、レベルが小さくなる傾向にある。そのため、アークノイズのノイズレベルと第1閾値とのレベル差が小さくなる。
一方、回路電流が大きいため、アーク電流が大きくなり、アークの熱量が多くなるので、ケーブルや機器への影響が大きい。
従って、アークノイズのノイズレベルと第1閾値とのレベル差が第5閾値より小さい場合には、アーク発生を確定するまでの第3閾値を減少させ、アーク確定までの時間を短くすることにより、アーク発生を短時間に検出することができる。
When the circuit current is large, arc noise including high frequency components propagates through the output cables C1 to C4 and the arc noise detected by the frequency analysis means 414 tends to decrease in level. Therefore, the level difference between the noise level of the arc noise and the first threshold is reduced.
On the other hand, since the circuit current is large, the arc current is large, and the heat quantity of the arc is large, so the influence on the cable and the equipment is large.
Therefore, if the level difference between the noise level of the arc noise and the first threshold is smaller than the fifth threshold, the third threshold until the arc occurrence is determined is decreased to shorten the time until the arc determination. Arc generation can be detected in a short time.

回路電流が小さい場合では、周波数解析手段414により検出されるアークノイズは、レベルが大きくなる傾向にある。そのため、アークノイズのノイズレベルと第1閾値とのレベル差が大きくなる。
回路電流が小さいため、アーク電流が小さくなり、アークの熱量が少ないので、ケーブルや機器への影響が小さい。
従って、アークノイズのノイズレベルと第1閾値とのレベル差が第5閾値より大きい場合には、アーク発生を確定するまでの第3閾値を増加させ、アーク発生の確定までの時間を長く取ることにより、アーク発生によるアークノイズをしっかりと検出することができる。
When the circuit current is small, the arc noise detected by the frequency analysis means 414 tends to increase in level. Therefore, the level difference between the noise level of the arc noise and the first threshold becomes large.
Since the circuit current is small, the arc current is small and the amount of heat of the arc is small, so the influence on the cable and the equipment is small.
Therefore, if the level difference between the noise level of the arc noise and the first threshold is greater than the fifth threshold, increase the third threshold until arcing is determined and take longer time to determine arcing. Thus, arc noise due to arc generation can be detected firmly.

[実施の形態1の第4変形例]
本発明に実施の形態1に係るアーク検出装置の第4変形例について、図9から図11に基づいて説明する。なお、図9においては、図2と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
第4変形例では、定期的に測定したPCSノイズのノイズレベルと第1閾値との差に基づいて、第1閾値を増減している。
Fourth Modification of First Embodiment
The 4th modification of the arc detection apparatus concerning Embodiment 1 to this invention is demonstrated based on FIGS. 9-11. In FIG. 9, the same components as those in FIG.
In the fourth modification, the first threshold is increased or decreased based on the difference between the noise level of the PCS noise periodically measured and the first threshold.

第4変形例では、図9に示す閾値設定手段472が、まず、第1閾値を超えたノイズレベルを除いて、測定手段410から定期的に入力したノイズレベル(PCSノイズレベル)を蓄積して平均値を演算する。次に、閾値設定手段472は、平均値と第1閾値とのレベル差が規定値(第6閾値)を外れた場合に、規定値となるように第1閾値を増減する。   In the fourth modification, the threshold setting unit 472 shown in FIG. 9 first accumulates the noise level (PCS noise level) periodically input from the measuring unit 410 except for the noise level exceeding the first threshold. Calculate the average value. Next, the threshold setting unit 472 increases or decreases the first threshold so as to become the specified value when the level difference between the average value and the first threshold deviates from the specified value (sixth threshold).

例えば、PCSノイズのノイズレベルが低い場合を図10に基づいて説明する。
ステップS210にて、閾値設定手段472が測定手段410からPCSノイズのノイズレベルを定期的に取得すると、ステップS220にて、閾値設定手段472がノイズレベルを蓄積して平均値を演算し、平均値と第1閾値とのレベル差を規定値と比較した結果、レベル差が規定値より大きいため、平均値と第1閾値とのレベル差が規定値となるよう第1閾値を減少する。
以降、レベルを下げた新しい第1閾値にて、第1判定手段420によるアーク発生を検知する(ステップS230)。
For example, the case where the noise level of the PCS noise is low will be described based on FIG.
When the threshold setting unit 472 periodically acquires the noise level of the PCS noise from the measurement unit 410 in step S210, the threshold setting unit 472 accumulates the noise level in step S220 and calculates an average value, and the average value is calculated. Since the level difference is larger than the specified value as a result of comparing the level difference between and the first threshold with the specified value, the first threshold is decreased so that the level difference between the average value and the first threshold becomes the specified value.
Thereafter, the arc generation by the first determination means 420 is detected with the new first threshold value lowered in level (step S230).

次に、PCSノイズのノイズレベルが低い場合を図11に基づいて説明する。
ステップS310にて、閾値設定手段470が測定手段410からPCSノイズのノイズレベルを定期的に取得する。次に、ステップS320にて、閾値設定手段472がノイズレベルを蓄積して平均値を演算し、平均値と第1閾値とのレベル差を規定値と比較した結果、レベル差が規定値より小さいため、平均値と第1閾値とのレベル差が規定値となるよう第1閾値を増加する。
以降、レベルを上げた新しい第1閾値にて、第1判定手段420によるアーク発生を検知する(ステップS330)。
Next, the case where the noise level of the PCS noise is low will be described based on FIG.
In step S310, the threshold setting unit 470 periodically acquires the noise level of the PCS noise from the measurement unit 410. Next, in step S320, the threshold setting unit 472 accumulates the noise level and calculates the average value, and as a result of comparing the level difference between the average value and the first threshold with the specified value, the level difference is smaller than the specified value. Therefore, the first threshold value is increased so that the level difference between the average value and the first threshold value becomes a specified value.
Thereafter, the arc generation by the first determination means 420 is detected by the new first threshold whose level is increased (step S330).

このように、PCSノイズレベルは、PCSの種類や太陽電池の発電状況に応じて最大電力変換を行うMPPT(Maximum power point tracking)制御によりノイズレベルも変化するが、上記手順により、閾値設定手段472が、定常時のPSCノイズのレベルを常時監視し、第1閾値を増減させることにより、最適な判定のための閾値を得ることができ、誤検出の防止と検出の確実性の両立を図ることができる。   As described above, the noise level of the PCS noise level is also changed by MPPT (Maximum Power Point Tracking) control that performs maximum power conversion according to the type of PCS and the power generation status of the solar cell. However, by constantly monitoring the level of PSC noise in the steady state and increasing or decreasing the first threshold, it is possible to obtain a threshold for optimal determination, and achieve both prevention of false detection and certainty of detection. Can.

[実施の形態2]
本発明の実施の形態2に係るアーク検出装置を用いた太陽光発電システムについて、図12および図13に基づいて説明する。なお、図12においては図2と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
A solar power generation system using an arc detection device according to a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 12 and 13. In FIG. 12, the same components as those in FIG. 2 have the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図12に示す本実施の形態2に係るアーク検出装置45は、実施の形態1に係るアーク検出装置40(図2参照)と同様に、集中型PCS−PVシステムに設置されている。   The arc detection device 45 according to the second embodiment shown in FIG. 12 is installed in a centralized PCS-PV system, similarly to the arc detection device 40 according to the first embodiment (see FIG. 2).

アーク検出装置45では、第2判定手段431が、アークの発生が幹線か各ストリングSかを判定している。
次に、第2判定手段431による判定を図13に基づいて説明する。なお、図13においては、ステップS410からステップS430による第1閾値による判定は、図3に示すステップS10からステップS30と同じであるため、説明を省略する。
In the arc detection device 45, the second determination means 431 determines whether the occurrence of the arc is a main line or each string S.
Next, the determination by the second determination means 431 will be described based on FIG. In FIG. 13, since the determination based on the first threshold value in steps S410 to S430 is the same as that in steps S10 to S30 shown in FIG. 3, the description will be omitted.

第2判定手段431は、各ストリングSのノイズレベルから最大値となったストリングSと、2番目に大きい値のストリングSとを特定する(ステップS440)。
次に、第2判定手段431は、ノイズレベルの最大値と2番目の値とのレベル差を演算して、第2閾値と比較する(ステップS450)。
第2閾値は、ストリングのノイズレベルの最大値と2番目とのレベル差の度合いを判定するための閾値であり、例えば、ノイズレベルの最大値×0.6とすることができる。
The second determination means 431 identifies the string S that is the maximum value from the noise level of each string S and the string S of the second largest value (step S440).
Next, the second determination means 431 calculates the level difference between the maximum value of the noise level and the second value, and compares it with the second threshold (step S450).
The second threshold is a threshold for determining the degree of the second level difference between the maximum value of the noise level of the string and can be, for example, the maximum value of the noise level × 0.6.

最大値と2番目の値とのレベル差が第2閾値以上である場合には、ステップS460にて、第2判定手段431は、最大値が測定されたストリングSにてアークが発生したと判定する。これは、アークがストリングSのいずれかで発生したものであれば、図4に示す表からも判るように、アーク発生のストリングSと、他のストリングSとのレベル差は大きくなる。従って、最大値が測定されたストリングSにてアークが発生したと判定することができる。
その場合には、表示手段440や接点出力手段450などの報知手段が、ストリングアークであることを出力する(ステップS470)。
If the level difference between the maximum value and the second value is greater than or equal to the second threshold value, the second determination unit 431 determines in step S460 that an arc has occurred in the string S whose maximum value has been measured. Do. This is because if the arc occurs in any of the strings S, as can be seen from the table shown in FIG. 4, the level difference between the arc generation string S and the other strings S becomes large. Therefore, it can be determined that an arc has occurred in the string S whose maximum value has been measured.
In that case, notification means such as the display means 440 and the contact point output means 450 output that it is a string arc (step S470).

また、レベル差が第2閾値未満である場合には、ステップS460にて、第2判定手段431は、幹線にてアークが発生したと判定する。これは、アークが幹線にて発生したものであれば、図4(A)に示す表からも判るように、幹線からのアークノイズが各ストリングS1〜S4へ回り込むため、それぞれのストリングSのノイズレベルはレベル差が小さくなる。従って、幹線にてアークが発生したと判定することができる。
その場合には、表示手段440や接点出力手段450などの報知手段が、幹線アークであることを出力する(ステップS480)。
When the level difference is less than the second threshold, the second determination unit 431 determines in step S460 that an arc has occurred on the trunk line. This is because, if arcs are generated on the main line, arc noise from the main line wraps around each of the strings S1 to S4, as can be understood from the table shown in FIG. 4A. The level difference is smaller. Therefore, it can be determined that an arc has occurred on the trunk line.
In that case, notification means such as the display means 440 and the contact point output means 450 output that it is a trunk arc (step S480).

このように、各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第2閾値を用いて、ノイズレベルの最大値と2番目の値とのレベル差が、規定値である第2閾値以上であれば、最大値となったストリングSのノイズレベルが他のストリングSのノイズレベルより大きいことを示しているため、ノイズレベルSが最大値のストリングSにてアークが発生したものと判定することができる。
また、レベル差が第2閾値未満であれば、最大値となったストリングSのノイズレベルが他のストリングSのノイズレベルの差が小さく、ノイズレベルが各ストリングSに回り込んだものと推定できるため、各ストリングS以外の他の箇所、例えば幹線でアークが発生したものであると判定することができる。
そのため、アーク検出装置45は、様々な構成の太陽光発電システムでも、太陽電池モジュールによる発電を停止することなく、発生箇所を特定することができる。
Thus, using the second threshold to identify the relationship between the maximum noise level of each string and the noise level of the other strings, the level difference between the maximum noise level and the second value is If the threshold value is equal to or higher than the second threshold value, it indicates that the noise level of the maximum string S is higher than the noise level of the other strings S. It can be determined that an arc has occurred.
Also, if the level difference is less than the second threshold, it can be estimated that the noise level of the maximum string S has a small noise level difference of the other strings S, and the noise level is embedded in each string S Therefore, it can be determined that an arc has occurred at another portion other than each string S, for example, the trunk line.
Therefore, the arc detection device 45 can identify the generation point without stopping the power generation by the solar cell module even in the solar power generation system with various configurations.

なお、各ストリングS1〜S4が直接PCSに接続されるマルチストリングPCS−PVシステムにアーク検出装置45が設置される場合に、ノイズレベルの最大値と2番目のレベル差が第2閾値以上であれば、最大値が測定されたノイズレベルであったストリングである。
しかし、ノイズレベルの最大値と2番目のレベル差が第2閾値未満であれば、アークの発生は、各ストリングS1〜S4では無く、PCS内など、他の箇所と判断することができる。
In addition, when the arc detection device 45 is installed in a multi-string PCS-PV system in which each string S1 to S4 is directly connected to the PCS, the maximum value of the noise level and the second level difference are at least the second threshold. For example, the string whose maximum value was the measured noise level.
However, if the maximum value of the noise level and the second level difference are less than the second threshold, the occurrence of an arc can be determined not as each string S1 to S4, but as another place such as in the PCS.

なお、実施の形態2に係るアーク検出装置45においても、実施の形態1の第1変形例から第4変形例の各構成を適用することにより、同様の効果を得ることができる。   Also in the arc detection device 45 according to the second embodiment, the same effects can be obtained by applying the configurations of the first to fourth modifications of the first embodiment.

本発明のアーク検出装置は、各ストリングの出力ケーブルごとにノイズレベルを計測する測定手段を設置するだけで、アーク発生箇所が特定できるため、集中型PCS−PVシステムまたはマルチストリングPCS−PVシステムのいずれの方式でも好適である。   The arc detection apparatus according to the present invention can identify the location of the arc generation only by installing a measurement means for measuring the noise level for each output cable of each string, so that the centralized PCS-PV system or the multi-string PCS-PV system Either method is suitable.

10 太陽光発電システム
20 接続箱
30 PCS
40,41,42,43,44,45 アーク検出装置
400 装置本体
410 測定手段
411,411a〜411d 検出器
411e 電流測定器
412 切替手段
413,460 A/D変換手段
414 周波数解析手段
420,421 第1判定手段
430,431 第2判定手段
440 表示手段
450 接点出力手段
470,471,472 閾値設定手段
M 太陽電池モジュール
S,S1〜S4 ストリング
C1〜C4 出力ケーブル
10 solar power system 20 connection box 30 PCS
40, 41, 42, 43, 44, 45 Arc detection device 400 Device main body 410 Measuring means 411, 411a to 411d Detector 411e Current measuring device 412 Switching means 413, 460 A / D conversion means 414 Frequency analysis means 420, 421 1 Judgment means 430, 431 Second judgment means 440 Display means 450 Contact output means 470, 471, 472 Threshold setting means M Solar cell module S, S1 to S4 String C1 to C4 output cable

Claims (7)

太陽電池モジュールの各ストリングの出力ケーブル毎の電流波形からノイズレベルを計測する測定手段と、
前記測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第1閾値とを比較することによりアーク発生を判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段がアーク発生を検出したときに、前記各ストリングのノイズレベルの最大値と他のストリングのノイズレベルとの関係を識別するための第2閾値に基づいて、ノイズレベルが最大値となるストリングでアークが発生したものか、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものかを判定する第2判定手段とを備えたアーク検出装置。
Measuring means for measuring the noise level from the current waveform for each output cable of each string of the solar cell module;
First determining means for determining arc occurrence by comparing the noise level from the measuring means with a first threshold value indicating arc occurrence;
The noise level is maximum based on a second threshold value for identifying the relationship between the maximum value of the noise level of each string and the noise level of another string when the first determination means detects an arc occurrence. An arc detection device comprising: second determination means for determining whether an arc has occurred in a string and an arc has occurred in another location other than each of the strings.
前記第2判定手段は、前記ストリングのノイズレベルの最大値から所定割合分を前記第2閾値として、前記各ストリングのノイズレベルと比較し、前記第2閾値を超えたストリング数が1であれば、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定し、前記第2閾値を超えたストリング数が複数であれば、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定する請求項1記載のアーク検出装置。   The second determination means compares the noise level of each string with the noise level of each string as the second threshold value by using a predetermined ratio from the maximum value of the noise level of the string, and the number of strings exceeding the second threshold value is one. If the number of strings exceeding the second threshold is more than one, it is determined that an arc has occurred at a location other than each of the strings. The arc detection device according to claim 1, wherein it is determined that 前記第2判定手段は、前記ストリングのノイズレベルの最大値と2番目とのレベル差の度合いを判定するための閾値を前記第2閾値として、前記レベル差が前記第2閾値以上であれば、ノイズレベルが最大値のストリングにてアークが発生したものと判定し、前記第2閾値未満であれば、前記各ストリング以外の他の箇所でアークが発生したものであると判定する請求項1記載のアーク検出装置。   The second determination means may use a threshold for determining the degree of the level difference between the maximum value of the noise level of the string and the second one as the second threshold, and the level difference is not less than the second threshold, The noise level is determined to be an arc occurring in the string of the maximum value, and if it is less than the second threshold value, it is determined that an arc occurs in another portion other than the respective strings. Arc detection device. 前記第1判定手段は、前記測定手段からのノイズレベルとアーク発生を示す第1閾値との比較によるアーク検出が連続して第3閾値に基づく回数に達したときにアーク発生と判定する請求項1から3のいずれかの項に記載のアーク検出装置。   The first determination means determines that an arc is generated when arc detection based on a comparison between the noise level from the measurement means and a first threshold indicating arc generation has continuously reached a number based on a third threshold. The arc detection device according to any one of 1 to 3. 前記太陽電池モジュールからの回路電流を測定する電流測定器と、
前記回路電流を第4閾値と比較し、前記回路電流が小さいときに前記第3閾値を増加させ、前記回路電流が大きいときに前記第3閾値を減少させる閾値設定手段とを備えた請求項4記載のアーク検出装置。
A current measuring device for measuring a circuit current from the solar cell module;
The circuit is provided with threshold setting means for comparing the circuit current with a fourth threshold and increasing the third threshold when the circuit current is small and decreasing the third threshold when the circuit current is large. Arc detection device as described.
前記測定手段からのノイズレベルと前記第1閾値とのレベル差を、第5閾値と比較し、そのレベル差が小さいときに前記第3閾値を減少させ、前記レベル差が大きいときに前記第3閾値を増加させる閾値設定手段とを備えた請求項4記載のアーク検出装置。   The level difference between the noise level from the measurement means and the first threshold is compared with the fifth threshold, and the third threshold is decreased when the level difference is small, and the third level difference is large. 5. The arc detection apparatus according to claim 4, further comprising: threshold setting means for increasing the threshold. 前記測定手段からのノイズレベルのうち前記第1閾値を超えたノイズレベルを除いて蓄積して平均値を演算し、前記平均値と前記第1閾値とのレベル差が第6閾値を外れた場合に、レベル差が前記第6閾値となるように前記第1閾値を増減する閾値設定手段を備えた請求項1から6のいずれかの項に記載のアーク検出装置。   Of the noise levels from the measuring means, the noise level exceeding the first threshold is excluded and accumulated to calculate the average value, and the level difference between the average value and the first threshold deviates from the sixth threshold The arc detection apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising threshold setting means for increasing or decreasing the first threshold so that a level difference becomes the sixth threshold.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112305308A (en) * 2020-10-21 2021-02-02 阳光电源股份有限公司 Direct-current arc detection method and device and string inverter
KR102228370B1 (en) * 2020-08-26 2021-03-16 주식회사 디케이 Method and system for detecting arc of photovoltaic combiner box

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130015875A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 United Solar Ovonic Llc Failure detection system for photovoltaic array
US20130170084A1 (en) * 2010-08-31 2013-07-04 Ellenberger & Poesngen Gmbh Method and device for safely switching a photovoltaic system after differentiating the arc type
JP2014042364A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Mitsubishi Electric Corp Photovoltaic power generation system and arc detection protection device
JP2015524240A (en) * 2012-05-18 2015-08-20 エスエムエー ソーラー テクノロジー アーゲー Method and apparatus for locating and extinguishing arc locations
JP2015211606A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 三菱電機株式会社 Dc power generation system and protection method thereof
JP2017058276A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社東芝 Partial discharge detection device and detection method thereof
JP6234647B1 (en) * 2016-06-21 2017-11-22 三菱電機株式会社 DC electric circuit protection device and arc detection method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130170084A1 (en) * 2010-08-31 2013-07-04 Ellenberger & Poesngen Gmbh Method and device for safely switching a photovoltaic system after differentiating the arc type
US20130015875A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 United Solar Ovonic Llc Failure detection system for photovoltaic array
JP2015524240A (en) * 2012-05-18 2015-08-20 エスエムエー ソーラー テクノロジー アーゲー Method and apparatus for locating and extinguishing arc locations
JP2014042364A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Mitsubishi Electric Corp Photovoltaic power generation system and arc detection protection device
JP2015211606A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 三菱電機株式会社 Dc power generation system and protection method thereof
JP2017058276A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社東芝 Partial discharge detection device and detection method thereof
JP6234647B1 (en) * 2016-06-21 2017-11-22 三菱電機株式会社 DC electric circuit protection device and arc detection method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102228370B1 (en) * 2020-08-26 2021-03-16 주식회사 디케이 Method and system for detecting arc of photovoltaic combiner box
CN112305308A (en) * 2020-10-21 2021-02-02 阳光电源股份有限公司 Direct-current arc detection method and device and string inverter
EP3988945A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-27 Sungrow Power Supply Co., Ltd. Method and device for detecting direct current arc, and string inverter
AU2021236475B2 (en) * 2020-10-21 2023-01-05 Sungrow Power Supply Co., Ltd. Method and device for detecting direct current arc, and string inverter
CN112305308B (en) * 2020-10-21 2023-08-11 阳光电源股份有限公司 DC arc detection method, device and string inverter

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