JP2019205313A - 監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電システムと同じ受電点に接続されている発電システムの異常の有無を、当該発電システムから何ら情報を得ることなく診断できる監視システムを提供する。【解決手段】監視システムは、管理サーバと、蓄電システムの受電点からの所定時間帯における逆潮流電力量の指標値を、毎日、前記蓄電システムから取得してインターネットを介して前記管理サーバに送信する送信装置と、を含み、前記管理サーバは、前記送信装置から受信した最新の複数個の前記指標値に基づき、前記受電点に接続されている発電システムの異常の有無を診断する診断手段を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、監視システムに関する。

蓄電システムの動作状態をスマートフォン等で確認（把握）できるようにするために、蓄電システムの動作状態に関する情報（蓄電残量等）をインターネット上の管理サーバで収集することが行われている。

特開２０００−０７６０３３号公報 特開２００７−２２１５６５号公報

蓄電システムが単独で使用されている場合には、蓄電システムからの情報のみで蓄電システムの動作状態を把握することが出来るが、蓄電システムが発電システムと組み合わせて使用されている場合には、発電システムの動作状態（主として、異常の有無）も把握できることが好ましい。動作状態に関する情報を発電システムから得られる場合には、当該情報に基づき、発電システムの異常の有無を診断することが出来る。従って、蓄電システムの動作状態も正確に把握できるのであるが、発電システムが他社製のものである場合や、発電システムが動作状態に関する情報を外部装置に出力する機能を有さないものである場合には、発電システムから動作状態に関する情報を得ることが出来ない。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、蓄電システムと同じ受電点に接続されている発電システムの異常の有無を、当該発電システムから何ら情報を得ることなく診断できる監視システムを提供することを目的とする。

本発明の一観点に係る監視システムは、管理サーバと、蓄電システムの受電点からの所定時間帯における逆潮流電力量の指標値を、毎日、前記蓄電システムから取得してインターネットを介して前記管理サーバに送信する送信装置と、を含み、前記管理サーバは、前記送信装置から受信した最新の複数個の前記指標値に基づき、前記受電点に接続されている発電システムの異常の有無を診断する診断手段を備える。

すなわち、逆潮流電力量の低下は、発電量が低下しても発生するが、逆潮流電力量が、所定期間（複数個の指標値が得られる期間）の間、連続して低下していた場合には、発電システムに問題が生じたと診断（判定）することが出来る。従って、上記構成の監視システムによれば、蓄電システムと同じ受電点に接続されている発電システムの異常の有無を、当該発電システムから何ら情報を得ることなく診断できる。

管理サーバの診断手段は、最新の第１所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量がいずれも“０”である場合に、前記発電システムに異常があると診断しても良く、最新の第２所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量が所定量以下である場合に、前記発電システムに異常があると診断しても良い。また、発電システムが、直流発電装置と、前記直流発電装置からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを含むものである場合、管理サーバの診断手段は、最新の第１所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量がいずれも“
０”である場合には、前記直流発電装置と、前記直流発電装置からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを含む発電システムの前記パワーコンディショナに異常があると診断し、最新の第２所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量が所定量以下である場合には、前記発電システムの直流発電装置に異常があると診断しても良い。

管理サーバの診断手段は、前記発電システムに異常があると診断した場合に、前記蓄電システムのユーザにその旨を通知するための通知処理を行っても良い。

本発明によれば、蓄電システムと同じ受電点に接続されている発電システムの異常の有無を、当該発電システムから何ら情報を得ることなく診断することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る監視システムの概略構成及び使用形態の説明図である。 図２は、監視システムの構成要素である監視装置の概略構成図である。 図３は、監視装置の制御ユニットが行う逆潮値情報送信処理の流れ図である。 図４は、管理装置が行う逆潮値情報解析処理の流れ図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る監視システムの概要を説明する。図１は、実施形態に係る監視システムの概略構成及び使用形態の説明図であり、図２は、監視システムの構成要素である監視装置２０の概略構成図である。

図１に示してあるように、本実施形態に係る監視システムは、管理サーバ１０、売電を行う発電システム４０と組み合わされている蓄電システム３０及び監視装置２０を備える。なお、“発電システム４０と組み合わされている”とは、“発電システム４０が接続されている受電点５５に接続されている”ということである。また、図１には、蓄電システム３０と監視装置２０とを１台ずつ示してあるが、通常、監視システムは、複数台の蓄電システム３０と蓄電システム３０毎に用意された監視装置２０とを含むシステムとして構築される。

蓄電システム３０は、蓄電池３１に、当該蓄電池３１の充放電制御を行う蓄電池用パワーコンディショナ（以下、蓄電池用ＰＣＳと表記する）３２を接続したシステムである。蓄電システム３０を構成する蓄電池用ＰＣＳ３２は、逆潮流電流を検出するための電流センサ３５の出力に基づき、蓄電池３１に蓄えられた電力が逆潮流しない（売電されない）ように蓄電池３１を制御する機能を有している。蓄電池用ＰＣＳ３２は、以下の機能も有している。

・自蓄電システム３０の動作状態を表す各種状態値（蓄電池３１の残蓄電量や逆潮流電力量）を検出する状態値検出機能
・自蓄電システム３０（蓄電池用ＰＣＳ３２及び蓄電池３１）に発生しているエラーを検出するエラー検出機能
・通信ケーブル２６により接続されている監視装置２０から要求された情報を監視装置２０に返送する情報出力機能
なお、蓄電池用ＰＣＳ３２の上記情報出力機能により監視装置２０に提供可能な情報には、状態値検出機能により検出された状態値、蓄電システム３０の現在の状態（正常、エ
ラー発生中）を示すステータス情報、自蓄電池用ＰＣＳ３２に割り当てられている機器ＩＤ等がある。

蓄電システム３０と組み合わされる発電システム４０は、売電を行うシステムであれば良い。ただし、以下の説明では、発電システム４０が、太陽電池アレイ４１（以下、ＰＶ４１と表記する）とＰＶ用パワーコンディショナ（以下、ＰＶ用ＰＣＳと表記する）４２とを組み合わせた太陽光発電システムであるとする。

管理サーバ１０は、大容量の不揮発性記憶装置（ハードディスク等）と、プロセッサを中心とした制御ユニット、ＮＩＣ（Network Interface Card)とを主要構成要素としたＷ
ｅｂサーバである。管理サーバ１０は、各蓄電システム３０用の監視装置２０から送信されてくる各種情報を蓄電システム３０別に記憶しておくための蓄電システム管理用データベース１２を備える。この蓄電システム管理用データベース１２（以下、管理用ＤＢ１２とも表記する）には、各蓄電システム３０のユーザ（所有者等）に関する情報（Ｅメールアドレス、ログイン情報）も記憶されており、管理サーバ１０は、管理用ＤＢ１２内の情報に基づき、蓄電システム３０の動作状況を確認できるＷｅｂページを各ユーザに提供する処理や、エラーの発生をＥメールにて各ユーザに通知する処理を行う。

監視装置２０は、蓄電システム３０の動作状態をユーザ及び管理サーバ１０に知らせるための装置である。図２に示してあるように、監視装置２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal
Display）２１と、制御ユニット２２と、ＮＩＣ２３と、操作部２４と、を備える。

ＮＩＣ２３は、管理サーバ１０と通信を行うためのインターフェース回路である。監視装置２０は、通常、ルータ１５を介して、インターネットに接続される。

操作部２４は、複数の押しボタンスイッチを備えたユニットである。制御ユニット２２は、プロセッサ（ＣＰＵ、マイクロコントローラ等）とその周辺回路とを組み合わせたユニットである。制御ユニット２２は、設定されているプログラム及び情報（管理サーバ１０のアドレス等）に基づいて、以下のように動作する。

制御ユニット２２は、電源が投入されると、接続されている蓄電池用ＰＣＳ３２と通信を行うことにより、当該蓄電池用ＰＣＳ３２の機器ＩＤ（以下、自機器ＩＤと表記する）を把握する。そして、制御ユニット２２は、通常状態に移行する。

通常状態に移行した制御ユニット２２は、操作部２４に対する操作を通じてユーザから各種情報（残蓄電量、充放電量、発生中のエラー等）の表示指示を受け付ける。制御ユニット２２は、或る情報の表示指示を受け付けた場合には、当該情報を蓄電池用ＰＣＳ３２から取得してＬＣＤ２１に表示する。

また、通常状態に移行した制御ユニット２２は、周期的に、蓄電池用ＰＣＳ３２から、ステータス情報、残蓄電量及び充放電量を取得して、取得した情報を管理サーバ１０へ送信する状態となる。

以下、本実施形態に係る監視システムの構成及び動作をさらに具体的に説明する。

上記したように、監視装置２０（制御ユニット２２）は、蓄電池用ＰＣＳ３２と通信を行うことにより蓄電システム３０の動作状態に関する情報を取得することができる。ただし、監視装置２０は、ＰＶ用ＰＣＳ４２と通信可能には構成されていない（図１参照）。従って、監視装置２０は、ＰＶ用ＰＣＳ４２から動作状態に関する情報を取得することはできないが、蓄電システム３０の動作状態を正確に把握するためには、発電システム４０
の動作状態が分かった方が良い。

発電システム４０の動作状態を把握可能とするために、本実施形態に係る監視システムの制御ユニット２２には、毎日、所定時刻（例えば、１２時）に、図３に示した手順の逆潮値情報送信処理を行う機能が付与されている。また、管理サーバ１０には、逆潮値情報（詳細は後述）受信時、に図４に示した手順の逆潮値情報解析処理を行う機能が付与されている。

すなわち、図３に示してあるように、制御ユニット２２は、毎日、所定時刻となると、蓄電池用ＰＣＳ３２から逆潮値を取得する（ステップＳ１０１）。ここで、逆潮値とは、所定時間内に系統に逆潮流した電力量の指標値のことである。逆潮値は、所定時間内の逆潮流電力量が分かる値であれば、逆潮流電力量自体であっても逆潮流電流値であっても良い。また、ステップＳ１０１の処理は、既に測定されている値を蓄電池用ＰＣＳから取得する処理であっても、蓄電池用ＰＣＳに逆潮値を新たに測定させる処理であっても良い。

ステップＳ１０１の処理を終えた制御ユニット２２は、取得した逆潮値と自機器ＩＤとを設定した所定形式の逆潮値情報を、ＮＩＣ２３を利用して管理サーバ１０へ送信する（ステップＳ１０２）。

逆潮値情報を受信した管理サーバ１０は、逆潮値情報解析処理（図４）を開始し、まず、受信した逆潮値情報に設定されている逆潮値及び機器ＩＤを把握する（ステップＳ２０１）。次いで、管理サーバ１０は、把握した機器ＩＤ（以下、注目機器ＩＤと表記する）に対応づけられている第１計数値及び第２計数値を管理用ＤＢ１２からメモリ上に読み出す（ステップＳ２０２）。なお、管理用ＤＢ１２内の第１計数値及び第２計数値の初期値（監視装置２０の運用開始時の値）は、いずれも“０”である。

その後、管理サーバ１０は、逆潮値が、規定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ここで、規定値とは、発電システム４０内のＰＶ４１に問題が生じている可能性があると判断する閾値として予め設定されている値のことである。この規定値は、発電システム４０別に管理用ＤＢ１２に記憶されている値であっても、管理サーバ１０に設定されている、全発電システム４０に共通して使用される値であっても良い。

管理サーバ１０は、逆潮値が規定値以下ではなかった場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）には、管理用ＤＢ１２内の注目機器ＩＤに対応づけられている第１計数値及び第２計数値を“０”クリアする（ステップＳ２２１）。また、管理サーバ１０は、“注目機器ＩＤを有する蓄電システム３０と組み合わされている発電システム４０”（以下、注目発電システム４０と表記する）に異常がないと診断する（ステップＳ２２２）。そして、管理サーバ１０は、当該診断結果を設定した診断結果情報を今回受信した逆潮値情報の送信元監視装置２０に返送（ステップＳ２０９）してから、この逆潮値情報解析処理を終了する。

一方、逆潮値が規定値以下であった場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、管理サーバ１０は、逆潮値が“０”であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。そして、管理サーバ１０は、逆潮値が“０”ではなかった場合（ステップＳ２０４；ＮＯ）には、第１計数値に“１”を加算する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５の処理は、メモリ上の第１計数値、管理用ＤＢ１２内の注目機器ＩＤに対応づけられている第１計数値のそれぞれに、“１”を加算する処理である。

ステップＳ２０５の処理を終えた管理サーバ１０は、第１計数値が、予め設定されている第１閾値（例えば、“３”）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。そして、管理サーバ１０は、第１計数値が第１閾値未満であった場合（ステップＳ２０６；Ｎ
Ｏ）には、逆潮値が規定値以下ではなかった場合と同じ処理（ステップＳ２２２及びＳ２０９の処理）を行ってから、この逆潮値情報解析処理を終了する。

一方、第１計数値が第１閾値以上であった場合（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）、管理サーバ１０は、注目発電システム４０のＰＶ４１に異常があると診断する（ステップＳ２０７）。次いで、管理サーバ１０は、当該診断結果及び診断日を注目機器ＩＤに対応づけて管理用ＤＢ１２に記憶する（ステップＳ２０８）。なお、管理サーバ１０は、管理用ＤＢ１２に、或る機器ＩＤに対応づけられて、発電システム４０のＰＶ４１又はＰＶ用ＰＣＳ４２に異常がある旨の診断結果が記憶されている場合、当該機器ＩＤを有する蓄電システム３０の動作状況確認用のＷｅｂページに、発電システム４０のＰＶ４１又はＰＶ用ＰＣＳ４２に異常がある旨のメッセージを表示する。

ステップＳ２０８の処理を終えた管理サーバ１０は、上記診断結果を設定した診断結果情報を今回受信した逆潮値情報の送信元監視装置２０に返送（ステップＳ２０９）してから、この逆潮値情報解析処理を終了する。

また、管理サーバ１０は、逆潮値が、“０”であった場合（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）には、第１計数値、第２計数値のそれぞれに“１”を加算する（ステップＳ２３１）。このステップＳ２３１の処理では、ステップＳ２０５の処理と同様に、管理用ＤＢ１２内の注目機器ＩＤに対応づけられている各計数値にも、“１”が加算される。

ステップＳ２３１の処理を終えた管理サーバ１０は、第２計数値が、予め設定されている第２閾値（例えば、“３”）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３２）。そして、管理サーバ１０は、第２計数値が第２閾値未満であった場合（ステップＳ２３２；ＮＯ）には、既に説明したステップＳ２０６以降の処理を行う。

また、管理サーバ１０は、第２計数値が第２閾値以上であった場合（ステップＳ２３２；ＹＥＳ）には、注目発電システム４０のＰＶ用ＰＣＳ４２に異常があると診断する（ステップＳ２３３）。そして、管理サーバ１０は、ステップＳ２０８及びＳ２０９の処理を行ってから、今回受信した逆潮値情報に対する逆潮値情報解析処理を終了する。

図３に戻って、逆潮値情報送信処理の説明を続ける。
上記した逆潮値情報解析処理（図４）の内容から明らかなように、ステップＳ１０２の処理が行われると、管理サーバ１０から診断結果情報が送信されてくる。制御ユニット２２は、この診断結果情報を受信（ステップＳ１０４）してから、受信した診断結果情報が発電システム４０（ＰＶ４１又はＰＶ用ＰＣＳ４２）に異常があることを示す情報であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。

そして、制御ユニット２２は、診断結果情報が発電システム４０に異常があることを示す情報ではなかった場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）には、特に処理を行うことなく、この逆潮値情報送信処理を終了する。また、制御ユニット２２は、診断結果情報が発電システム４０に異常があることを示す情報であった場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）には、受信した診断結果情報に応じて、ＰＶ４１又はＰＶ用ＰＣＳ４２に異常がある旨のメッセージをＬＣＤ２１に表示してから、この逆潮値情報送信処理を終了する。

以上、説明したように、本実施形態に係る監視システムの監視装置２０は、蓄電システム３０の受電点５５からの所定時間帯における逆潮流電力量の指標値を、毎日、蓄電システム３０から取得してインターネットを介して管理サーバ１０に送信する。また、監視システムの管理サーバ１０は、監視装置２０から受信した最新の複数個（第１又は第２閾値）の指標値に基づき、受電点５５に接続されている発電システム４０の異常の有無を診断
する機能を有している。そして、逆潮流電力量の低下は、発電量が低下しても発生するが、逆潮流電力量が、所定期間（複数個の指標値が得られる期間）の間、連続して低下していた場合には、発電システム４０に問題が生じたと診断（判定）することが出来る。従って、本実施形態に係る監視システムによれば、蓄電システム３０と同じ受電点に接続されている発電システム４０の異常の有無を、当該発電システム４０から何ら情報を得ることなく診断できる。また、その結果として、本実施形態に係る監視システムによれば、蓄電システム３０の動作状態をより正確に判断することが可能となる。

《変形例》
上記した実施形態に係る監視システムは、各種の変形を行うことが出来るものである。例えば、管理サーバ１０を、逆潮値＝０又は、逆潮値≦規定値が連続した場合にのみ、発電システム４０に異常が発生したと判断する装置に変形しても良い。また、ＰＶ４１近傍の日照強度が分かる場合には、当該日照強度とＰＶ４１の通常の発電電力とから、管理サーバ１０又は監視装置２０が規定値を決定するようにしておいても良い。

《付記》
管理サーバ（１０）と、
蓄電システム（３０）の受電点からの所定時間帯における逆潮流電力量の指標値を、毎日、前記蓄電システムから取得してインターネットを介して前記管理サーバ（１０）に送信する送信装置（２０）と、
を含み、
前記管理サーバ（１０）は、
前記送信装置から受信した最新の複数個の前記指標値に基づき、前記受電点に接続されている発電システムの異常の有無を診断する診断手段、
を備える、
ことを特徴とする監視システム。

１０ 管理装置
１２ 蓄電システム管理用データベース
１５ ルータ
２０ 監視装置
２１ ＬＣＤ
２２ 制御ユニット
２３ ＮＩＣ
２４ 操作部
２６ 通信ケーブル
３０ 蓄電システム
３１ 蓄電池
３２ 蓄電池用パワーコンディショナ
３５ 電流センサ
４０ 発電システム
４１ 太陽電池アレイ
４２ ＰＶ用パワーコンディショナ
５５ 受電点

Claims (5)

1. 管理サーバと、
   蓄電システムの受電点からの所定時間帯における逆潮流電力量の指標値を、毎日、前記蓄電システムから取得してインターネットを介して前記管理サーバに送信する送信装置と、
   を含み、
   前記管理サーバは、
   前記送信装置から受信した最新の複数個の前記指標値に基づき、前記受電点に接続されている発電システムの異常の有無を診断する診断手段、
   を備える、
   ことを特徴とする監視システム。
2. 前記管理サーバの前記診断手段は、最新の第１所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量がいずれも“０”である場合に、前記発電システムに異常があると診断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
3. 前記管理サーバの前記診断手段は、最新の第２所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量が所定量以下である場合に、前記発電システムに異常があると診断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
4. 前記発電システムは、直流発電装置と、前記直流発電装置からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを含み、
   前記管理サーバの前記診断手段は、最新の第１所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量がいずれも“０”である場合には、前記発電システムの前記パワーコンディショナに異常があると診断し、最新の第２所定数の前記指標値が示す逆潮流電力量が所定量以下である場合には、前記発電システムの直流発電装置に異常があると診断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
5. 前記管理サーバの診断手段は、前記発電システムに異常があると診断した場合に、前記蓄電システムのユーザにその旨を通知するための通知処理を行う、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の監視システム。

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