JP2023009777A - 判定装置および判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電システムの異常判定精度を向上させる。【解決手段】判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定し、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定する期間判定部と、前記期間判定部により本判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行う異常判定部とを備える。【選択図】図７

Description

本開示は、判定装置および判定方法に関する。

近年、太陽光発電システムを監視して異常を判別するための技術が開発されている。たとえば、国際公開第２０１９／１８７５２５号公報（特許文献１）には、以下のような判定装置が開示されている。すなわち、判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部を備える太陽光発電システムに用いられる判定装置であって、前記複数の発電部の出力電流の計測結果をそれぞれ示す複数の計測情報を取得する取得部と、前記太陽光発電システムの過積載に起因する状態の発生を検知する検知部と、前記状態が発生している場合における前記出力電流の変動に基づいて、対応の前記発電部の異常を判定する判定部とを備える。

国際公開第２０１９／１８７５２５号公報

このような特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることが可能な技術が望まれる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることが可能な判定装置および判定方法を提供することである。

本開示の判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定し、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定する期間判定部と、前記期間判定部により本判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行う異常判定部とを備える。

本開示の判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定する期間判定部と、前記期間判定部により判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて前記発電部の異常を判定する異常判定を行い、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行う異常判定部とを備える。

本開示の判定方法は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定するステップと、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定するステップと、本判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップとを含む。

本開示の判定方法は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定するステップと、判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップと、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行うステップとを含む。

本開示は、このような特徴的な処理部を備える判定装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示は、判定装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、判定装置を含む判定システムとして実現され得る。

本開示によれば、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。 図２は、本開示の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。 図６は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。 図７は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける判定装置の構成を示す図である。 図８は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける判定装置が保持する監視情報の一例を示す図である。 図９は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける発電部の出力電圧および出力電流の時間的推移の一例を示す図である。 図１０は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける発電部の出力電流と出力電圧との関係を示す図である。 図１１は、本開示の実施の形態に係る判定装置における期間判定部により行われる抑制期間の本判定について説明する図である。 図１２は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例である影異常の判定について説明するための図である。 図１３は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例である影異常の判定について説明するための図である。 図１４は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例である影異常の判定について説明するための図である。 図１５は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例であるクラスタ異常の判定について説明するための図である。 図１６は、本開示の実施の形態に係る判定装置が発電部の異常判定を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の実施の形態に係る判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定し、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定する期間判定部と、前記期間判定部により本判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行う異常判定部とを備える。

太陽光発電システムにおいて、通常状態から出力電力の抑制状態に遷移した場合、異常が生じている発電部（以下、「異常発電部」とも称する。）の出力電流は、正常な発電部の出力電流と比較して大幅に減少する。このため、複数の発電部の一部に異常発電部が存在する場合、抑制期間における複数の発電部の出力電流にばらつきが生じる。

上記のように、出力電力の抑制期間において発生する現象、すなわち複数の発電部の出力電流のばらつきに着目して、発電部の異常を判定する構成により、異常の疑いのある発電部をより正確に検出することができる。

また、上記のように、抑制期間の仮判定を行い、さらに、仮判定した抑制期間における各発電部の出力電圧と、当該抑制期間に含まれないタイミングにおける各発電部の出力電圧とを用いた本判定を行う構成により、抑制期間をより正確に判定することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

（２）好ましくは、前記異常判定部は、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行う。

このような構成により、異常発電部における異常の原因を特定することができるため、管理者等において、当該原因を排除するためのより適切な対応をとることができる。

（３）より好ましくは、前記異常判定部は、前記開始タイミングにおける前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値と、前記終了タイミングにおける前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値との差が閾値以上である場合、または前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値が閾値以下である場合、前記異常発電部において影による異常が生じていると判定する。

このような構成により、抑制期間において影の影響を受ける発電部を容易に検出することができる。

（４）より好ましくは、前記異常判定部は、前記異常発電部において影による異常が生じていない場合であり、かつ前記抑制期間における前記異常発電部の出力電流の平均値および前記統計値に基づく値が、前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの各々における前記異常発電部の出力電流の平均値および前記統計値に基づく値よりも閾値以上小さい場合、前記異常発電部においてクラスタの異常が生じていると判定する。

このような構成により、抑制期間においてクラスタの異常が発生している発電部を容易に検出することができる。

（５）より好ましくは、前記異常判定部は、前記異常発電部において、影による異常が生じていない場合であり、かつクラスタの異常が生じていない場合、前記異常発電部において抵抗値の異常が生じていると判定する。

このような構成により、抑制期間において抵抗値の異常が発生している発電部を容易に検出することができる。

（６）好ましくは、前記異常判定部は、前記期間判定部により本判定された前記抑制期間の長さが閾値未満である場合、前記異常判定を行わない。

このような構成により、たとえば日射時間が短い場合等、異常発電部の出力電流と、正常な発電部の出力電流との差が小さい状況における異常判定を避けることができるため、誤判定を抑制することができる。

（７）好ましくは、複数の前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱が複数設置され、各前記接続箱からの集約ラインが前記電力変換装置に電気的に接続され、前記異常判定部は、前記異常判定において、前記接続箱ごとに、前記接続箱に属する複数の前記発電部の出力電流に基づいて異常を仮判定し、異常と仮判定した前記接続箱に属する複数の前記発電部の出力電流の分布に基づいて、前記接続箱に属する複数の前記発電部の異常を本判定する。

このように、接続箱ごとに仮判定を行い、仮判定した接続箱に属する複数の発電部に対して異常の本判定を行う構成により、異常判定のための演算処理をより簡易化することができる。また、複数の発電部の出力電流の分布を用いた本判定を行う構成により、他の発電部と比較して出力電流が極めて低い異常発電部を容易に検出することができる。

（８）本開示の実施の形態に係る判定装置は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定する期間判定部と、前記期間判定部により判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて前記発電部の異常を判定する異常判定を行い、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行う異常判定部とを備える。

太陽光発電システムにおいて、通常状態から出力電力の抑制状態に遷移した場合、異常発電部の出力電流は、正常な発電部の出力電流と比較して大幅に減少する。このため、複数の発電部の一部に異常発電部が存在する場合、抑制期間における複数の発電部の出力電流にばらつきが生じる。

上記のように、出力電力の抑制期間において発生する現象、すなわち複数の発電部の出力電流のばらつきに着目して、発電部の異常を判定する構成により、異常の疑いのある発電部をより正確に検出することができる。

また、上記のような構成により、異常発電部における異常の原因を特定することができるため、管理者等において、当該原因を排除するためのより適切な対応をとることができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

（９）本開示の実施の形態に係る判定方法は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定するステップと、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定するステップと、本判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップとを含む。

太陽光発電システムにおいて、通常状態から出力電力の抑制状態に遷移した場合、異常発電部の出力電流は、正常な発電部の出力電流と比較して大幅に減少する。このため、複数の発電部の一部に異常発電部が存在する場合、抑制期間における複数の発電部の出力電流にばらつきが生じる。

上記のように、出力電力の抑制期間において発生する現象、すなわち複数の発電部の出力電流のばらつきに着目して、発電部の異常を判定する方法により、異常の疑いのある発電部をより正確に検出することができる。

また、上記のように、抑制期間の仮判定を行い、さらに、仮判定した抑制期間における各発電部の出力電圧と、当該抑制期間に含まれないタイミングにおける各発電部の出力電圧とを用いた本判定を行う方法により、抑制期間をより正確に判定することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

（１０）本開示の実施の形態に係る判定方法は、太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定するステップと、判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップと、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行うステップとを含む。

太陽光発電システムにおいて、通常状態から出力電力の抑制状態に遷移した場合、異常発電部の出力電流は、正常な発電部の出力電流と比較して大幅に減少する。このため、複数の発電部の一部に異常発電部が存在する場合、抑制期間における複数の発電部の出力電流にばらつきが生じる。

上記のように、出力電力の抑制期間において発生する現象、すなわち複数の発電部の出力電流のばらつきに着目して、発電部の異常を判定する方法により、異常の疑いのある発電部をより正確に検出することができる。

また、上記のような方法により、異常発電部における異常の原因を特定することができるため、管理者等において、当該原因を排除するためのより適切な対応をとることができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

＜構成および基本動作＞
［太陽光発電システムの構成］
図１は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。

図１を参照して、太陽光発電システム４０１は、４つのＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ユニット８０と、キュービクル６とを備える。キュービクル６は、銅バー７３を含む。

図１では、４つのＰＣＳユニット８０を代表的に示しているが、さらに多数または少数のＰＣＳユニット８０が設けられてもよい。

図２は、本開示の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。

図２を参照して、ＰＣＳユニット８０は、４つの集電ユニット６０と、ＰＣＳ（電力変換装置）８とを備える。ＰＣＳ８は、銅バー７と、電力変換部９とを含む。

図２では、４つの集電ユニット６０を代表的に示しているが、さらに多数または少数の集電ユニット６０が設けられてもよい。

図３は、本開示の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。

図３を参照して、集電ユニット６０は、４つの太陽電池ユニット７４と、集電箱７１とを含む。集電箱７１は、銅バー７２を有する。

図３では、４つの太陽電池ユニット７４を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池ユニット７４が設けられてもよい。

図４は、本開示の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。

図４を参照して、太陽電池ユニット７４は、４つの発電部７８と、接続箱７６とを含む。発電部７８は、太陽電池パネルを有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。

図４では、４つの発電部７８を代表的に示しているが、さらに多数または少数の発電部７８が設けられてもよい。

発電部７８は、この例では４つの太陽電池パネル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄが直列接続されたストリングである。以下、太陽電池パネル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの各々を、太陽電池パネル７９とも称する。

図４では、４つの太陽電池パネル７９を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池パネル７９が設けられてもよい。

太陽光発電システム４０１では、複数の発電部７８からの出力ラインおよび集約ラインすなわち電力線がそれぞれキュービクル６に電気的に接続される。

より詳細には、発電部７８の出力ライン１は、発電部７８に接続された第１端と、銅バー７７に接続された第２端とを有する。各出力ライン１は、銅バー７７を介して集約ライン５に集約される。銅バー７７は、たとえば接続箱７６の内部に設けられている。

発電部７８は、太陽光を受けると、受けた太陽光のエネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を出力ライン１へ出力する。

図３および図４を参照して、集約ライン５は、対応の太陽電池ユニット７４における銅バー７７に接続された第１端と、銅バー７２に接続された第２端とを有する。各集約ライン５は、銅バー７２を介して集約ライン２に集約される。銅バー７２は、たとえば集電箱７１の内部に設けられている。

図１～図４を参照して、太陽光発電システム４０１では、上述のように複数の発電部７８からの各出力ライン１が集約ライン５に集約され、各集約ライン５が集約ライン２に集約され、各集約ライン２が集約ライン４に集約され、各集約ライン４がキュービクル６に電気的に接続される。

より詳細には、各集約ライン２は、対応の集電ユニット６０における銅バー７２に接続された第１端と、銅バー７に接続された第２端とを有する。ＰＣＳ８において、内部ライン３は、銅バー７に接続された第１端と、電力変換部９に接続された第２端とを有する。

ＰＣＳ８において、電力変換部９は、たとえば、各発電部７８において発電された直流電力を出力ライン１、銅バー７７、集約ライン５、銅バー７２、集約ライン２、銅バー７および内部ライン３経由で受けると、受けた直流電力を交流電力に変換して集約ライン４へ出力する。

集約ライン４は、電力変換部９に接続された第１端と、銅バー７３に接続された第２端とを有する。

キュービクル６において、各ＰＣＳ８における電力変換部９から各集約ライン４へ出力された交流電力は、銅バー７３を介して系統へ出力される。

［監視システムの構成］
図５は、本開示の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。

図５を参照して、監視システム３０１は、太陽光発電システム４０１に用いられる。監視システム３０１は、１または複数の判定装置１０１と、複数の監視装置１１１と、複数の収集装置１５１とを含む。図５では、一例として、監視システム３０１は、１つの判定装置１０１を含む。

図５では、１つの集電ユニット６０に対応して設けられた４つの監視装置１１１を代表的に示しているが、さらに多数または少数の監視装置１１１が設けられてもよい。

監視システム３０１では、子機である監視装置１１１におけるセンサの情報が、収集装置１５１へ定期的または不定期に伝送される。

監視装置１１１は、たとえば集電ユニット６０に設けられている。より詳細には、監視装置１１１は、４つの太陽電池ユニット７４にそれぞれ対応して４つ設けられている。各監視装置１１１は、たとえば、対応の出力ライン１および集約ライン５に電気的に接続されている。

監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電流をセンサにより計測する。また、監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電圧をセンサにより計測する。

収集装置１５１は、たとえばＰＣＳ８の近傍に設けられている。より詳細には、収集装置１５１は、ＰＣＳ８に対応して設けられ、信号線４６を介して銅バー７に電気的に接続されている。

監視装置１１１および収集装置１５１は、集約ライン２，５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより情報の送受信を行う。

より詳細には、各監視装置１１１は、対応の出力ラインの電流および電圧の計測結果を示す監視情報を送信する。収集装置１５１は、各監視装置１１１の計測結果を収集する。

［監視装置の構成］
図６は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。図６では、出力ライン１、集約ライン５および銅バー７７がより詳細に示されている。

図６を参照して、出力ライン１は、プラス側出力ライン１ｐと、マイナス側出力ライン１ｎとを含む。集約ライン５は、プラス側集約ライン５ｐと、マイナス側集約ライン５ｎとを含む。銅バー７７は、プラス側銅バー７７ｐと、マイナス側銅バー７７ｎとを含む。

図示しないが、図３に示す集電箱７１における銅バー７２は、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎにそれぞれ対応して、プラス側銅バー７２ｐおよびマイナス側銅バー７２ｎを含む。

プラス側出力ライン１ｐは、対応の発電部７８に接続された第１端と、プラス側銅バー７７ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側出力ライン１ｎは、対応の発電部７８に接続された第１端と、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第２端とを有する。

プラス側集約ライン５ｐは、プラス側銅バー７７ｐに接続された第１端と、集電箱７１におけるプラス側銅バー７２ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側集約ライン５ｎは、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第１端と、集電箱７１におけるマイナス側銅バー７２ｎに接続された第２端とを有する。

監視装置１１１は、検出処理部１１と、４つの電流センサ１６と、電圧センサ１７と、通信部１４とを備える。なお、監視装置１１１は、出力ライン１の数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６を備えてもよい。

監視装置１１１は、たとえば、発電部７８の近傍に設けられている。具体的には、監視装置１１１は、たとえば、計測対象の出力ライン１が接続された銅バー７７が設けられた接続箱７６の内部に設けられている。なお、監視装置１１１は、接続箱７６の外部に設けられてもよい。

監視装置１１１は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎとそれぞれプラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎを介して電気的に接続されている。以下、プラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎの各々を、電源線２６とも称する。

各監視装置１１１は、対応の発電部７８に関する計測結果を示す監視情報を、自己および収集装置１５１に接続される電力線を介して送信する。

詳細には、監視装置１１１における通信部１４は、集約ラインを介した電力線通信を、複数の監視装置１１１の計測結果を収集する収集装置１５１と行うことが可能である。より詳細には、通信部１４は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、通信部１４は、電源線２６および集約ライン２，５を介して収集装置１５１と電力線通信を行う。

検出処理部１１は、たとえば、対応の出力ライン１の電流および電圧の計測結果を示す監視情報を所定時間ごとに作成するように設定されている。

電流センサ１６は、出力ライン１の電流を計測する。より詳細には、電流センサ１６は、たとえば、ホール素子タイプの電流プローブである。電流センサ１６は、監視装置１１１の図示しない電源回路から受けた電力を用いて、対応のマイナス側出力ライン１ｎを通して流れる電流を計測し、計測結果を示す信号を検出処理部１１へ出力する。なお、電流センサ１６は、プラス側出力ライン１ｐを通して流れる電流を計測してもよい。

電圧センサ１７は、出力ライン１の電圧を計測する。より詳細には、電圧センサ１７は、プラス側銅バー７７ｐおよびマイナス側銅バー７７ｎ間の電圧を計測し、計測結果を示す信号を検出処理部１１へ出力する。

検出処理部１１は、たとえば、所定時間ごとに、各電流センサ１６および電圧センサ１７から受けた各計測信号に対して平均化およびフィルタリング等の信号処理を行った信号をデジタル信号に変換する。

検出処理部１１は、作成した各デジタル信号の示す計測値と、対応の電流センサ１６のＩＤ（以下、電流センサＩＤとも称する。）、電圧センサ１７のＩＤ（以下、電圧センサＩＤとも称する。）、および自己の監視装置１１１のＩＤ（以下、監視装置ＩＤとも称する。）とを含む監視情報を作成する。

検出処理部１１は、送信元ＩＤが自己の監視装置ＩＤであり、送信先ＩＤが収集装置１５１のＩＤであり、データ部分が監視情報である監視情報パケットを作成する。そして、検出処理部１１は、作成した監視情報パケットを通信部１４へ出力する。なお、検出処理部１１は、監視情報パケットにシーケンス番号を含めてもよい。

通信部１４は、検出処理部１１から受ける監視情報パケットを収集装置１５１へ送信する。

再び図５を参照して、収集装置１５１は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、収集装置１５１は、たとえば、信号線４６および集約ライン２，５を介して監視装置１１１と電力線通信を行い、監視情報パケットを複数の監視装置１１１から受信する。

収集装置１５１は、カウンタおよび記憶部を有しており、監視装置１１１から監視情報パケットを受信すると、受信した監視情報パケットから監視情報を取得するとともに、カウンタにおけるカウント値を受信時刻として取得する。そして、収集装置１５１は、受信時刻を監視情報に含めた後、図示しない記憶部に当該監視情報を保存する。

［判定装置の構成］
図７は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける判定装置の構成を示す図である。

図７を参照して、判定装置１０１は、異常判定部８１と、通信処理部（取得部）８４と、記憶部８５と、期間判定部８７とを備える。異常判定部８１、通信処理部８４および期間判定部８７は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサにより実現される。記憶部８５は、たとえば不揮発性メモリである。

判定装置１０１における記憶部８５には、たとえば、管理対象の監視装置１１１のＩＤすなわち監視装置ＩＤが登録されている。また、記憶部８５には、監視装置ＩＤと当該監視装置ＩＤを有する監視装置１１１に含まれる各センサのＩＤすなわち電流センサＩＤおよび電圧センサＩＤとの対応関係Ｒ１が登録されている。

判定装置１０１は、たとえばサーバであり、監視情報を収集装置１５１から定期的に取得し、取得した監視情報を処理する。たとえば、判定装置１０１は、複数の収集装置１５１のうちの一部または全部から監視情報を受信し、ＰＣＳユニット８０ごとに、対応する監視情報を順次処理する。なお、判定装置１０１は、たとえば収集装置１５１に内蔵される構成であってもよい。

より詳細には、判定装置１０１における通信処理部８４は、ネットワークを介して、収集装置１５１等の他の装置と情報の送受信を行う。

通信処理部８４は、指定された日毎処理タイミング、たとえば毎日の午前０時において各発電部７８の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報（以下、「監視情報とも称する。」）を取得する。なお、判定装置１０１を収集装置１５１に内蔵する構成にすれば、より短い間隔で監視情報を容易に収集することができる。

より詳細には、通信処理部８４は、日毎処理タイミングが到来すると、記憶部８５に登録されている各監視装置ＩＤを参照し、参照した各監視装置ＩＤに対応し、日毎処理タイミングの２４時間前から当該日毎処理タイミングまで（以下、処理日とも称する。）に属する受信時刻を含む監視情報を要求するための監視情報要求を収集装置１５１へ送信する。

収集装置１５１は、判定装置１０１から監視情報要求を受信すると、受信した監視情報要求に従って、監視情報要求の内容を満足する１または複数の監視情報を判定装置１０１へ送信する。

図８は、本開示の実施の形態に係る監視システムにおける判定装置が保持する監視情報の一例を示す図である。

図８を参照して、監視情報は、監視装置ＩＤと、監視装置１１１における各電流センサ１６の電流センサＩＤと、各電流センサ１６の計測値である電流値と、電圧センサ１７の電圧センサＩＤと、電圧センサ１７の計測値である電圧値と、受信時刻とを含む。受信時刻は、収集装置１５１が監視装置１１１から送信された監視情報を受信した時刻である。

通信処理部８４は、監視情報要求の応答として収集装置１５１から１または複数の監視情報を受信すると、受信した各監視情報を記憶部８５に保存するとともに、処理完了通知を期間判定部８７へ出力する。

期間判定部８７は、通信処理部８４から処理完了通知を受けると、各発電部７８の監視情報の示す計測結果に基づいて、太陽光発電システム４０１の過積載に起因する状態（以下、過積載状態とも称する。）の発生を検知する。

ここで、太陽光発電システム４０１の過積載状態について、図面を用いて説明する。図９は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける発電部の出力電圧および出力電流の時間的推移の一例を示す図である。

図９において、横軸は時間を示し、縦軸は発電部の出力電圧および出力電流を示す。グラフＧｖは、太陽光発電システム４０１における発電部７８の出力電圧を示し、グラフＧｉは、太陽光発電システム４０１における発電部７８の出力電流を示す。

太陽光発電システム４０１において、ＰＣＳ８の電力変換容量を超える電力を発電可能な数の太陽電池パネルが設けられることを、過積載と称する。太陽光発電システム４０１において、過積載状態とは、各発電部７８の出力電力がＰＣＳ８の電力変換容量に制限される状態である。過積載状態の発生から過積載状態の終了までの期間、すなわち発電部７８の出力電力がＰＣＳ８の電力変換容量に制限される期間を、以下、「抑制期間」とも称する。

図９を参照して、たとえば、発電部７８の出力電圧は、徐々に上昇して、ＰＣＳ８の起動タイミングにおいて下がる。そして、当該出力電圧は、抑制期間においてほぼ一定の値となり、抑制期間終了後のＰＣＳ８の停止タイミングにおいて上がり、その後徐々に下降する。

また、発電部７８の出力電流は、ＰＣＳ８の起動以降に徐々に上昇し、抑制期間においてほぼ一定の値となる。そして、当該出力電流は、抑制期間終了後において徐々に下降して、ＰＣＳ８の停止タイミングにおいてゼロとなる。

判定装置１０１における期間判定部８７は、各発電部７８の監視情報の示す出力電圧の計測結果に基づいて抑制期間を判定し、判定した抑制期間を示す情報を異常判定部８１へ出力する。

図１０は、本開示の実施の形態に係る太陽光発電システムにおける発電部の出力電流と出力電圧との関係を示す図である。図１０において、横軸は電圧を示し、縦軸は電流を示す。

図１０を参照して、グラフＡ１は、正常な発電部７８の出力電流と出力電圧との関係を示す。グラフＡ２は、たとえば開放電圧が低く異常の可能性がある発電部７８（以下、異常発電部とも称する。）の出力電流と出力電圧との関係を示す。ここで、正常な発電部７８および異常発電部は、並列に接続されているものとする。

発電部７８では、電力変換部９が行う最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）により、発電電力が最大になるように電流および電圧が制御されている。

通常状態において、最大電力点すなわち発電電力が最大となる点におけるＰＣＳ８の入力電圧がＶｐｍである場合、グラフＡ１に示すように、正常な発電部７８の動作点はポイントＰｍａであり、出力電流はＩｐｍａとなる。また、この場合、グラフＡ２に示すように、異常発電部の動作点はポイントＰｍｂであり、出力電流はＩｐｍｂとなる。

一方、ＰＣＳ８において過積載状態が発生すると、最大電力点におけるＰＣＳ８の入力電圧はＶｐｍより大きいＶｘｘとなる。この場合、グラフＡ１に示すように、正常な発電部７８の出力電流はＩｐｍａより小さいＩｏｃａとなる。また、この場合、グラフＡ２に示すように、異常発電部の出力電流はＩｐｍｂより小さいＩｏｃｂとなる。

図１０に示すように、通常状態から過積載状態に遷移した場合における異常発電部の出力電流の変動すなわちＩｐｍｂとＩｏｃｂとの差ｄ２は、通常状態から過積載状態に遷移した場合における正常な発電部７８の出力電流の変動すなわちＩｐｍａとＩｏｃａとの差ｄ１より大きくなる。

このように、通常状態から過積載状態に遷移した場合、異常発電部の出力電流は、正常な発電部７８の出力電流と比較して大幅に減少するため、複数の発電部７８の一部に異常発電部が存在する場合、複数の発電部７８の出力電流にはばらつきが生じる。

このため、太陽光発電システム４０１における発電部７８の異常を判定する異常判定においては、過積載状態において発生する現象、すなわち複数の発電部７８の出力電流のばらつきに着目することにより、異常が生じている発電部７８をより正確に検出することができる。

［期間判定部の構成］
（抑制期間の仮判定）
再び図７および図８を参照して、期間判定部８７は、通信処理部８４から処理完了通知を受けると、通信処理部８４により取得された監視情報の示す出力電圧に基づいて、抑制期間の仮判定を行う。

より詳細には、期間判定部８７は、対応関係Ｒ１を参照して、記憶部８５から各監視装置１１１の監視情報に含まれる各電流センサ１６の計測値である電流値、および対応の電圧センサ１７の計測値である電圧値を取得する。

そして、期間判定部８７は、取得した電流値および電圧値の複数の組の各々において電流値および電圧値を乗じることにより、監視情報に含まれる受信時刻における各発電部７８の発電電力Ｐを算出する。

また、期間判定部８７は、ＰＣＳ８に接続されている複数の発電部７８の同一の受信時刻における発電電力Ｐの合計値Ｐｓを算出する。そして、期間判定部８７は、たとえば、算出した合計値Ｐｓが所定の閾値Ｐｔの９０％以上である場合、当該受信時刻において、対応するＰＣＳ８による過積載状態が発生していたと判断する。

このように、期間判定部８７は、過積載状態が発生していた受信時刻に基づいて、過積載状態の発生から過積載状態の終了までの抑制期間を仮判定する。

閾値Ｐｔは、たとえば、日射計の数値から予測されたＰＣＳ８ごとの発電部７８の発電電力に基づいて設定されるか、または、ＰＣＳ８ごとの発電部７８の定格容量に基づいて設定される。また、閾値Ｐｔは、発電部７８の機種等に応じてＰＣＳ８ごとに複数種類設定されてもよい。

なお、抑制期間において雲の影響等を受けて、発電部７８の出力電圧が急激に減少したり、急激に上昇したりすることにより、ＰＣＳ８による出力電力の抑制は断続的に行われることがある。このように、出力電力の抑制が断続的に行われている期間であっても、期間判定部８７は、たとえば、１日のうち、最初の出力電力の抑制が発生した時刻から、最後の出力電力の抑制が解消した時刻までの期間を抑制期間と仮判定することとする。

（抑制期間の本判定）
図１１は、本開示の実施の形態に係る判定装置における期間判定部により行われる抑制期間の本判定について説明する図である。

図１１を参照して、期間判定部８７は、仮判定した抑制期間における各発電部７８の出力電圧、および当該抑制期間に含まれないタイミングにおける各発電部７８の出力電圧に基づいて、抑制期間の本判定を行う。

より詳細には、期間判定部８７は、たとえば、仮判定した抑制期間の開始時刻ｔ１よりも３０分前のタイミングにおける、対応するＰＣＳ８に接続されている複数の発電部７８の電圧値（以下、単に「対応電圧値」とも称する。）の中央値Ｖｃ１を算出する。また、期間判定部８７は、開始時刻ｔ１よりも３０分後のタイミングにおける対応電圧値の中央値Ｖｃ２を算出する。

また、期間判定部８７は、たとえば、仮判定された抑制期間の終了時刻ｔ２よりも３０分前のタイミングにおける対応電圧値の中央値Ｖｃ３、および終了時刻ｔ２よりも３０分後のタイミングにおける対応電圧値の中央値Ｖｃ４を算出する。

そして、期間判定部８７は、たとえば、算出した中央値Ｖｃ２と中央値Ｖｃ１との差が所定の閾値Ｖｔよりも大きく、かつ算出した中央値Ｖｃ３と中央値Ｖｃ４との差が閾値Ｖｔよりも大きい場合、仮判定した抑制期間は実際の抑制期間であると判定する本判定を行う。閾値Ｖｔは、たとえば２０Ｖである。

そして、期間判定部８７は、本判定した抑制期間を示す期間情報を、異常判定部８１へ出力する。異常判定部８１は、期間判定部８７から期間情報を受けると、当該期間情報および当該期間情報の示す抑制期間における各発電部７８の出力電流に基づいて、発電部７８の異常を判定する異常判定を行う。

一方、期間判定部８７は、たとえば、中央値Ｖｃ２と中央値Ｖｃ１との差が閾値Ｖｔ未満という条件、および中央値Ｖｃ３と中央値Ｖｃ４との差が閾値Ｖｔ未満という条件の少なくともいずれか一方の条件が満たされる場合、仮判定した抑制期間は実際の抑制期間ではないと判定する。この場合、期間判定部８７は、異常判定部８１への期間情報の出力を行わない。

また、異常判定部８１は、たとえば、上記２つの条件を満たすことにより、期間判定部８７から期間情報を受けた場合であっても、当該期間情報の示す抑制期間の長さが所定の閾値Ｔ未満である場合には、上記異常判定を行わない。閾値Ｔは、たとえば６０分である。

なお、異常判定部８１は、期間判定部８７から期間情報を受けた場合、当該期間情報の示す抑制期間の長さにかかわらず、異常判定を行う構成であってもよい。

また、期間判定部８７は、抑制期間の仮判定および本判定の両方を行う構成に限らない。たとえば、期間判定部８７は、上述した「抑制期間の本判定」の方法を用いることなく、「抑制期間の仮判定」の方法を用いて特定した期間を抑制期間としてもよい。

［異常判定部の構成］
（接続箱の仮判定）
再び図７および図８を参照して、異常判定部８１は、異常判定において、出力電力の抑制を行ったＰＣＳ８に接続される接続箱７６ごとに、当該接続箱７６に属する複数の発電部７８の出力電流に基づいて、異常を仮判定する。

より詳細には、異常判定部８１は、抑制期間を示す期間情報を期間判定部８７から受けると、記憶部８５に登録されている対応関係Ｒ１を参照し、抑制期間における各電流センサ１６の計測値を記憶部８５から取得する。

そして、異常判定部８１は、取得した複数の電流センサ１６の計測値の統計値を算出する。具体的には、異常判定部８１は、電流センサ１６の計測値の統計値として、たとえは、複数の電流センサ１６の計測値の上位２５％の平均値（以下、「基準電流Ｉｘ」と称する。）を算出する。

なお、異常判定部８１は、電流センサ１６の計測値の統計値として、複数の電流センサ１６の計測値の上位２５％の平均値の代わりに、複数の電流センサ１６の計測値の最頻値、平均値または中央値などを算出してもよい。

また、異常判定部８１は、出力電力の抑制を行ったＰＣＳ８に接続される接続箱７６ごとに、抑制期間における複数の電流センサ１６の計測値の平均値を算出する。そして、異常判定部８１は、たとえば、基準電流Ｉｘに対する、ある接続箱７６に含まれる複数の電流センサ１６の計測値の平均値の割合が閾値Ｉｔ１以下である場合、当該接続箱に対応する発電部７８に異常が生じていると仮判定する。閾値Ｉｔ１は、たとえば８０％である。

なお、異常判定部８１は、接続箱７６の仮判定を行わない構成であってもよい。この場合、異常判定部８１は、たとえば、太陽光発電システム４０１における各発電部７８に対して後述する本判定を行う。

（異常発電部の判定）
異常判定部８１は、異常と仮判定した接続箱７６に属する複数の発電部７８の出力電流の分布に基づいて、当該接続箱７６に属する複数の発電部７８の異常を本判定する。

より詳細には、異常判定部８１は、たとえば、異常と仮判定した接続箱７６に属する各発電部７８の抑制期間における電流センサ１６の計測値の統計値を算出する。具体的には、異常判定部８１は、発電部７８ごとに、電流センサ１６の計測値の統計値として、たとえは、抑制期間における電流センサ１６の計測値の平均値（以下、「電流平均値」とも称する。）を算出する。

また、異常判定部８１は、算出した電流平均値の分布において極めて低い値、すなわち低い値側の外れ値が存在するか否かを確認する。具体的には、異常判定部８１は、たとえば、各発電部７８の電流平均値のうちの第一四分位数Ｑ１および第三四分位数Ｑ３を算出する。

そして、異常判定部８１は、たとえば、電流平均値の分布において、第一四分位数Ｑ１－（第三四分位数Ｑ３－第一四分位数Ｑ１）×１．５よりも低い値が１または複数存在する場合、当該値を外れ値とする。そして、異常判定部８１は、外れ値に対応する発電部７８に異常が生じていると判定する。すなわち、異常判定部８１は、異常と仮判定した接続箱７６に属する複数の発電部７８のうちの１または複数の異常発電部７８を検出する。

（異常の分類）
異常判定部８１は、上述した異常判定において１または複数の異常発電部７８を検出した場合、異常発電部７８ごとに、抑制期間の開始時刻ｔ１および終了時刻ｔ２の少なくともいずれか一方における当該異常発電部７８の出力電流、ならびに抑制期間における各発電部７８の出力電流の統計値に基づいて、当該異常発電部７８の異常の分類を行う。そして、異常判定部８１は、異常の種別の判定結果を通信処理部８４に通知する。

抑制期間における各発電部７８の出力電流の統計値は、たとえば、抑制期間における複数の電流センサ１６の計測値の上位２５％の平均値である基準電流Ｉｘである。

（例１－１）影異常の判定１
図１２および図１３は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例である影異常の判定について説明するための図である。

図１２は、午後の時間帯に影の影響を受ける異常発電部７８の出力電流の一例を示す。また、図１３は、午前の時間帯に影の影響を受ける異常発電部７８の出力電流の一例を示す。図１２および図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は出力電流を示す。また、図１２および図１３において、正常な発電部７８の出力電流を示すグラフＧｉを破線により示す。

図１２および図１３を参照して、たとえば、抑制期間の午前の時間帯または午後の時間帯において、影の影響を受けることにより発電部７８の開放電圧が低くなり、当該発電部７８が異常発電部と判定されることがある。この場合、図１２に示すグラフＧ１および図１３に示すグラフＧ２のように、抑制期間の開始時刻ｔ１における当該異常発電部７８に対応する電流センサ１６の計測結果と、抑制時間の終了時刻ｔ２における当該電流センサ１６の計測結果との差は大きくなる。

このため、異常判定部８１は、抑制期間の開始時刻ｔ１における電流センサ１６の計測値と、抑制期間の終了時刻ｔ２における当該電流センサ１６の計測値との差に基づいて、異常の分類として、当該異常発電部７８に影による異常が生じているか否かを判定することができる。

たとえば、異常判定部８１は、開始時刻ｔ１における異常発電部７８の出力電流（以下、「開始電流Ｉｓ」と称する。）および基準電流Ｉｘに基づく値と、終了時刻ｔ２における当該異常発電部７８の出力電流（以下、「終了電流Ｉｅ」と称する。）および基準電流Ｉｘに基づく値との差が閾値Ｉｔ２以上である場合、当該異常発電部７８において影による異常が生じていると判定する。

具体的には、異常判定部８１は、基準電流Ｉｘに対する開始電流Ｉｓの割合（Ｉｓ／Ｉｘ）と、基準電流Ｉｘに対する終了電流Ｉｅの割合（Ｉｅ／Ｉｘ）との差が所定の閾値Ｉｔ２以上である場合、すなわち以下の式（１）を満たす場合、当該異常発電部７８において影による異常が生じていると判定する。閾値Ｉｔ２は、たとえば１０％である。
（Ｉｓ／Ｉｘ）－（Ｉｅ／Ｉｘ）の絶対値 ≧ Ｉｔ２・・・（１）

（例１－２）影異常の判定２
図１４は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例である影異常の判定について説明するための図である。

図１４において、横軸は時間を示し、縦軸は出力電流を示す。また、図１４において、正常な発電部７８の出力電流を示すグラフＧｉを破線により示す。

図１４を参照して、たとえば、抑制期間の午前の時間帯および午後の時間帯において、影の影響を受けることにより発電部７８の開放電圧が低くなり、当該発電部７８が異常発電部と判定されることがある。この場合、図１４に示すグラフＧ３のように、開始時刻ｔ１における当該異常発電部７８に対応する電流センサ１６の計測結果、および終了時刻ｔ２における当該電流センサ１６の計測結果は両方とも低い値となる。

このため、異常判定部８１は、たとえば、開始時刻ｔ１および終了時刻ｔ２の少なくともいずれか一方における異常発電部７８の出力電流および基準電流Ｉｘに基づく値が閾値Ｉｔ３以下である場合、当該異常発電部７８において影による異常が生じていると判定する。

具体的には、異常判定部８１は、基準電流Ｉｘに対する開始電流Ｉｓの割合（Ｉｓ／Ｉｘ）が所定の閾値Ｉｔ３未満である場合、すなわち以下の式（２）を満たす場合、当該異常発電部７８において影による異常が生じていると判定する。閾値Ｉｔ３は、たとえば４０％である。
（Ｉｓ／Ｉｘ） ＜ Ｉｔ３・・・（２）

また、異常判定部８１は、基準電流Ｉｘに対する終了電流Ｉｅの割合（Ｉｅ／Ｉｘ）が所定の閾値Ｉｔ４未満である場合、すなわち以下の式（３）を満たす場合、当該異常発電部７８において影による異常が生じていると判定する。閾値Ｉｔ４３は、たとえば４０％である。
（Ｉｅ／Ｉｘ） ＜ Ｉｔ４・・・（３）

なお、異常判定部８１は、上述した方法以外の方法を用いて、影異常の判定を行う構成であってもよい。

（例２）クラスタ異常の判定
図１５は、本開示の実施の形態に係る判定装置における異常判定部による異常の分類の一例であるクラスタ異常の判定について説明するための図である。

図１５において、横軸は時間を示し、縦軸は出力電流を示す。また、図１５において、正常な発電部７８の出力電流を示すグラフＧｉを破線により示す。

図１５を参照して、抑制期間において、発電部７８の有する複数の太陽電池パネル７９のうちの一部、具体的には太陽電池パネル７９を構成するセルを複数含むクラスタ、またはバイパスダイオードの周辺等において不具合が発生することにより、当該発電部７８全体の性能が低下するクラスタ異常が生じて、当該発電部７８が異常発電部と判定されることがある。この場合、図１５に示すグラフＧ４のように、抑制時間において、当該異常発電部７８の出力電流は、正常な発電部７８の出力電流と比較して低くなる。

このため、異常判定部８１は、たとえば、異常発電部７８において影による異常が生じていないと判定した場合、抑制期間における当該異常発電部７８の出力電流の平均値（以下、「平均電流Ｉａ」と称する。）および基準電流Ｉｘに基づいて、当該異常発電部７８においてクラスタの異常が生じているか否かを判定する。

たとえば、異常判定部８１は、平均電流Ｉａおよび基準電流Ｉｘに基づく値が、開始電流Ｉｓおよび終了電流Ｉｅおよび基準電流Ｉｘに基づく値よりも閾値Ｉｔ５以上小さい場合、当該異常発電部７８においてクラスタの異常が生じていると判定する。

具体的には、異常判定部８１は、たとえば、基準電流Ｉｘに対する平均電流Ｉａの割合（Ｉａ／Ｉｘ）が、基準電流Ｉｘに対する開始電流Ｉｓの割合（Ｉｓ／Ｉｘ）と基準電流Ｉｘに対する終了電流Ｉｅの割合（Ｉｅ／Ｉｘ）との平均値に対して所定の閾値Ｔｈ以下である場合、すなわち以下の式（４）を満たす場合、対応する異常発電部７８においてクラスタの異常が生じていると判定する。閾値Ｔｈは、たとえば９０％である。
（Ｉａ／Ｉｘ）／｛（（Ｉｓ／Ｉｘ）＋（Ｉｅ／Ｉｘ））／２｝ ＜ Ｔｈ・・・（４）

なお、異常判定部８１は、上述した方法以外の方法を用いて、クラスタの異常の判定を行う構成であってもよい。

（例３）抵抗値異常の判定
異常判定部８１は、影異常の判定において影の影響を受けていないと判定し、かつクラスタ異常の判定においてクラスタの異常が生じていないと判定した異常発電部７８については、ケーブルの異常等による抵抗値異常が生じていると判定する。

たとえば、ある異常発電部７８について、基準電流Ｉｘに対する開始電流Ｉｓの割合（Ｉｓ／Ｉｘ）が８５％であり、基準電流Ｉｘに対する終了電流Ｉｅの割合（Ｉｅ／Ｉｘ）が８０％であり、基準電流Ｉｘに対する平均電流Ｉａの割合（Ｉａ／Ｉｘ）が７０％であるとする。

この場合、異常判定部８１は、影異常の判定１において、（Ｉｓ／Ｉｘ）－（Ｉｅ／Ｉｘ）の絶対値が５％であるため、影による異常は生じていないと判定する。また、異常判定部８１は、影異常の判定２において、（Ｉｓ／Ｉｘ）および（Ｉｅ／Ｉｘ）がいずれも４０％以上であるため、影による異常は生じていないと判定する。

また、異常判定部８１は、クラスタ異常の判定において、（Ｉａ／Ｉｘ）／｛（（Ｉｓ／Ｉｘ）＋（Ｉｅ／Ｉｘ））／２｝は、およそ８５％であるため、クラスタの異常は生じていないと判定する。

この結果、異常判定部８１は、対応する異常発電部７８においては抵抗値異常が生じていると判定する。

なお、異常判定部８１は、上述した方法以外の方法を用いて、クラスタの異常の判定を行う構成であってもよい。

また、異常判定部８１は、影異常、クラスタの異常および抵抗値異常に加えて、さらに他の異常について判定を行う構成であってもよい。また、異常判定部８１は、影異常、クラスタの異常および抵抗値異常のうちの一部の異常についての判定を行わない構成であってもよい。

（判定結果の警報）
通信処理部８４は、異常判定部８１から異常判定の結果の通知を受けると、たとえば、当該通知の内容に基づいて、警報を出力するか否かを判断する。

たとえば、通信処理部８４は、影による異常が生じている異常発電部７８が存在する旨の通知を受けた場合、警報の出力を行わないと判断する。

一方、通信処理部８４は、たとえば、クラスタの異常または抵抗値異常が生じている異常発電部７８が存在する旨の通知を受けた場合、管理者等に対して警報を出力する。たとえば、通信処理部８４は、当該異常発電部７８のＩＤ、およびクラスタの異常または抵抗値異常が生じていること等を、モニタに表示したり、メールで送信したりする。

また、通信処理部８４は、たとえば、複数の発電部７８の一覧を示す画面において、クラスタ異常または抵抗値異常が生じている異常発電部７８のＩＤ等を明るく表示するなど、他の発電部７８とは異なる表示態様で表示してもよい。

これにより、管理者は、発電部７８に異常が生じているか否かだけでなく、さらに、異常発電部７８の原因がクラスタ異常または抵抗値異常であり、原因を除去するための対処が必要であることなどを把握することができる。

なお、異常判定部８１は、異常の分類を行わない構成であってもよい。この場合、異常判定部８１は、たとえば、本判定した異常発電部７８を通信処理部８４に通知する。そして、通信処理部８４は、異常判定部８１から異常発電部７８の通知を受けると、たとえば、当該異常発電部７８のＩＤ等をモニタに表示したり、メールで送信したりする出力処理を行う。

＜動作の流れ＞
監視システム３０１における各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

図１６は、本開示の実施の形態に係る判定装置が発電部の異常判定を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。ここでは、１つのＰＣＳユニット８０に対応する発電部７８の異常判定について説明する。複数のＰＣＳユニット８０が設けられている場合、判定装置１０１は、たとえば後述する動作をＰＣＳユニット８０ごとに行う。

図１６を参照して、まず、通信処理部８４は、１または複数の監視情報を取得すると、取得した各監視情報を記憶部８５に保存するとともに、処理完了通知を期間判定部８７へ出力する（ステップＳ１０）。

次に、期間判定部８７は、通信処理部８４から処理完了通知を受けると、通信処理部８４により取得された監視情報の示す出力電圧に基づいて、抑制期間の仮判定を行う。

たとえば、期間判定部８７は、判定対象であるＰＣＳユニット８０におけるＰＣＳ８に接続されている複数の発電部７８の同一の受信時刻における発電電力Ｐの合計値Ｐｓを算出し、算出した合計値Ｐｓが所定の閾値Ｐｔの９０％以上である場合、当該受信時刻において、当該ＰＣＳ８による過積載状態が発生していたと判断する。

このように、期間判定部８７は、監視情報の受信時刻において過積載状態が発生しているか否かを判断することにより、過積載状態の発生から過積載状態の終了までの抑制期間を仮判定する（ステップＳ１２）。

次に、期間判定部８７は、仮判定した抑制期間がある場合、仮判定した抑制期間における各発電部７８の出力電圧、および当該抑制期間に含まれないタイミングにおける各発電部７８の出力電圧に基づいて、抑制期間の本判定を行う。

たとえば、仮判定された抑制期間の開始時刻ｔ１の前後における、複数の発電部７８の出力電圧の中央値同士の差が閾値Ｖｔより大きく、かつ仮判定された抑制期間の終了時刻ｔ２の前後における、複数の発電部７８の出力電圧の中央値同士の差が閾値Ｖｔより大きいとする。

この場合、期間判定部８７は、仮判定した抑制期間は実際の抑制期間であると判定する。そして、期間判定部８７は、本判定した抑制期間を示す期間情報を、異常判定部８１へ出力する（ステップＳ１２）。

次に、異常判定部８１は、期間判定部８７から期間情報を受けると、発電部７８の異常を判定する異常判定において、出力電力の抑制を行ったＰＣＳ８に接続される接続箱７６ごとに、当該接続箱７６に属する複数の発電部７８の出力電流に基づいて、異常を仮判定する。

たとえば、異常判定部８１は、出力電力の抑制を行ったＰＣＳ８に接続される複数の発電部７８の、抑制期間における出力電流の統計値に対する、ある接続箱７６に属する複数の発電部７８の出力電流の平均値の割合が閾値Ｉｔ１以下である場合、当該接続箱に対応する発電部７８に異常が生じていると仮判定する（ステップＳ１３）。

次に、異常判定部８１は、異常と仮判定した接続箱７６に属する複数の発電部７８の出力電流の分布に基づいて、当該接続箱７６に属する複数の発電部７８の異常を本判定する。

たとえば、異常判定部８１は、異常と仮判定した接続箱７６に属する各発電部７８の、抑制期間における出力電流の平均値の分布において、極めて低い外れ値が存在する場合、当該外れ値に対応する発電部７８が異常発電部であると判定する（ステップＳ１４）。

次に、異常判定部８１は、異常発電部７８を検出した場合、異常発電部７８ごとに、抑制期間の開始時刻ｔ１および終了時刻ｔ２の少なくともいずれか一方における当該異常発電部７８の出力電流、ならびに抑制期間における各発電部７８の出力電流の統計値に基づいて、当該異常発電部７８の異常の分類を行う。

具体的には、異常判定部８１は、異常発電部７８において、影による異常が生じているのか、クラスタの異常が生じているのか、または抵抗値異常が生じているのかを判定し、判定結果を通信処理部８４に通知する（ステップＳ１５）。

次に、通信処理部８４は、異常判定部８１から異常判定の結果の通知を受けると、たとえば、当該通知の内容に基づいて、警報を出力するか否かを判断する。たとえば、通信処理部８４は、クラスタの異常または抵抗値異常が生じている異常発電部７８が存在する旨の通知を受けた場合、管理者等に対して警報を出力する（ステップＳ１６）。

ところで、特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることが可能な技術が望まれる。

これに対して、本開示の実施の形態に係る判定装置１０１および判定方法では、上記のような構成および方法により、太陽光発電システムの異常判定精度を向上させることができる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、
各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定し、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定する期間判定部と、
前記期間判定部により本判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行う異常判定部とを備え、
前記異常判定部は、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に対する、前記抑制期間における前記異常発電部の出力電流の平均値の割合、前記統計値に対する、前記抑制期間の開始タイミングにおける前記異常発電部の出力電流の割合、および前記統計値に対する、前記抑制期間の終了タイミングにおける前記異常発電部の出力電流の割合のうちの一部または全部を用いて、前記異常発電部の異常の分類を行う、判定装置。

１ 出力ライン
２，４，５ 集約ライン
３ 内部ライン
６ キュービクル
７ 銅バー
８ ＰＣＳ（電力変換装置）
９ 電力変換部
１１ 検出処理部
１４ 通信部
１６ 電流センサ
１７ 電圧センサ
２６ 電源線
４６ 信号線
６０ 集電ユニット
７１ 集電箱
７２，７３，７７ 銅バー
７４ 太陽電池ユニット
７６ 接続箱
７８ 発電部
７９，７９Ａ～７９Ｄ 太陽電池パネル
８０ ＰＣＳユニット
８１ 異常判定部
８４ 通信処理部（取得部）
８５ 記憶部
８７ 期間判定部
１０１ 判定装置
１１１ 監視装置
１５１ 収集装置
３０１ 監視システム
４０１ 太陽光発電システム

Claims (10)

1. 太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、
   各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定し、仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定する期間判定部と、
   前記期間判定部により本判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行う異常判定部とを備える、判定装置。
2. 前記異常判定部は、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行う、請求項１に記載の判定装置。
3. 前記異常判定部は、前記開始タイミングにおける前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値と、前記終了タイミングにおける前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値との差が閾値以上である場合、または前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流および前記統計値に基づく値が閾値以下である場合、前記異常発電部において影による異常が生じていると判定する、請求項２に記載の判定装置。
4. 前記異常判定部は、前記異常発電部において影による異常が生じていない場合であり、かつ前記抑制期間における前記異常発電部の出力電流の平均値および前記統計値に基づく値が、前記開始タイミングおよび前記終了タイミングの各々における前記異常発電部の出力電流の平均値および前記統計値に基づく値よりも閾値以上小さい場合、前記異常発電部においてクラスタの異常が生じていると判定する、請求項３に記載の判定装置。
5. 前記異常判定部は、前記異常発電部において、影による異常が生じていない場合であり、かつクラスタの異常が生じていない場合、前記異常発電部において抵抗値の異常が生じていると判定する、請求項４に記載の判定装置。
6. 前記異常判定部は、前記期間判定部により本判定された前記抑制期間の長さが閾値未満である場合、前記異常判定を行わない、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の判定装置。
7. 複数の前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱が複数設置され、
   各前記接続箱からの集約ラインが前記電力変換装置に電気的に接続され、
   前記異常判定部は、前記異常判定において、前記接続箱ごとに、前記接続箱に属する複数の前記発電部の出力電流に基づいて異常を仮判定し、異常と仮判定した前記接続箱に属する複数の前記発電部の出力電流の分布に基づいて、前記接続箱に属する複数の前記発電部の異常を本判定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の判定装置。
8. 太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられ、
   各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定する期間判定部と、
   前記期間判定部により判定された前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて前記発電部の異常を判定する異常判定を行い、前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行う異常判定部とを備える、判定装置。
9. 太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、
   各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、
   取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を仮判定するステップと、
   仮判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電圧、および前記抑制期間に含まれないタイミングにおける前記各発電部の出力電圧に基づいて、仮判定した前記抑制期間を本判定するステップと、
   本判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップとを含む、判定方法。
10. 太陽電池パネルを含む複数の発電部と、複数の前記発電部に接続される電力変換装置とを備える太陽光発電システムに用いられる判定装置における判定方法であって、
    各前記発電部の出力電流および出力電圧の計測結果を示す計測情報を取得するステップと、
    取得した前記計測情報の示す出力電圧に基づいて、前記電力変換装置による出力電力の抑制期間を判定するステップと、
    判定した前記抑制期間における前記各発電部の出力電流に基づいて、前記発電部の異常を判定する異常判定を行うステップと、
    前記異常判定において、異常が生じている前記発電部である異常発電部を検出した場合、前記抑制期間の開始タイミングおよび終了タイミングの少なくともいずれか一方における前記異常発電部の出力電流、ならびに前記抑制期間における前記各発電部の出力電流の統計値に基づいて、前記異常発電部の異常の分類を行うステップとを含む、判定方法。

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