JP3984151B2 - 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3984151B2 JP3984151B2 JP2002329904A JP2002329904A JP3984151B2 JP 3984151 B2 JP3984151 B2 JP 3984151B2 JP 2002329904 A JP2002329904 A JP 2002329904A JP 2002329904 A JP2002329904 A JP 2002329904A JP 3984151 B2 JP3984151 B2 JP 3984151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- module
- solar cell
- modules
- information
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーコンディショナに接続する太陽電池モジュールの系統の決定方法とパワーコンディショナの選択方法とを改善した太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池の利用形態の1つに、発電能力を有し、屋根材として利用できる太陽電池モジュールを製造し、この太陽電池モジュールを建築物の屋根面に複数個配置し、太陽電池モジュール間に配線を施して回路を形成し電力を得る形態がある。配線を施して回路を形成するためには、まず系統分解を行う。系統分解とは、建築物の屋根などの設置面に配置した全太陽電池モジュールから1つまたは複数の系統を作成することである。系統とは、複数個の太陽電池モジュールからなるグループを意味し、各系統を構成する複数個の太陽電池モジュールを直列に接続したときの出力電圧がパワーコンディショナの入力電圧として適切な範囲内となるように作成したものである。系統分解後、1つまたは複数の系統をパワーコンディショナに接続する。パワーコンディショナは、電流の安定化、変圧、交流化などを行い、系統からの出力を使用しやすい状態に変換して出力する機器である。
【0003】
回路から所望の電力を得るためには、出力電圧がパワーコンディショナの入力電圧として適切な範囲である系統を1つまたは複数個作成する必要がある。系統を1つまたは複数個作成する方法としては、特許文献1記載の第1の従来技術と、特許文献2記載の第2の従来技術とがある。
【0004】
第1の従来技術は、図25に示すように、出力電圧が同一かつ形状が同一である1種類の太陽電池モジュール12のみを設置面11に配置し、パワーコンディショナの入力可能な電圧範囲に直列接続可能な太陽電池モジュール12の数を求め、設置面11に配置した全ての太陽電池モジュール12の電圧の合計を、求めたモジュール12の数で割り、小数点以下は切り捨てて、系統の数を求める方法である。この第1の従来技術では、図25に示すように設置面11に18個の太陽電池モジュール12を配置した場合であって、パワーコンディショナの入力可能な電圧範囲が太陽電池モジュール12を9個から12個までを直列接続したときの電圧範囲である場合は、9個の太陽電池モジュール12から成る系統K11,K12を2つ作成することになる。なお、図25においては、モジュール12を結ぶ実線K11,K12によって、モジュール12が割り付けられている系統を表わしている。
【0005】
しかしながら、第1の従来技術には、配置効率が低いという欠点がある。配置効率とは、太陽電池モジュールを配置する設置面の全面積に対し、実際に発電に利用できる面積の割合を示す。配置効率が低いのは、設置面の中で太陽電池モジュールを配置できない狭い部分は発電に利用できないからであり、また太陽電池モジュール自体にも、太陽電池を保持するフレームなどの発電を行わない部分があり、この部分も発電に利用できないからである。配置効率が低い場合、発電できる電力は小さくなるため、「電力を得る」という目的を充分に達成できない。このため、配置効率は極力高い方が望ましい。
【0006】
具体的には、第1の従来技術は、上述したように1種類の太陽電池モジュール12のみを使用する場合の技術であるので、設置面11が台形などの複雑な形状の場合、比較的大きな矩形の太陽電池モジュール12では、配置できない面積が増加するために配置効率が下がるという問題がある。
【0007】
また、比較的小さな矩形の太陽電池モジュール12では、配置する全太陽電池モジュール12の面積に対して、各太陽電池モジュール12のフレームなどの発電を行わない部分の割合が高いため、やはり配置効率が下がるという問題がある。さらに、比較的小さな太陽電池モジュール12を配置した場合、配置する太陽電池モジュール12の数が多くなり、太陽電池モジュール12を接続するために多くの配線を施さなければならないので、配置作業、配線作業の手間が増えるという問題がある。
【0008】
上記のような1種類の太陽電池モジュール12のみを用いる場合の配置効率の低さを改善するための技術が第2の従来技術である。第2の従来技術は、出力電圧や面積の異なる複数種類の太陽電池モジュールを使用する場合の技術である。この第2の従来技術では、設置面において、広い部分には配置効率の高い大きな太陽電池モジュールを配置し、狭い部分には小さな太陽電池モジュールを配置することで、太陽電池モジュールが配置されていない面積を小さくする。したがって、第2の従来技術によれば、大小の太陽電池モジュールをそれぞれの長所を生かせる場所に配置することができ、大小2つの太陽電池モジュールが持つ欠点をカバーすることができる。
【0009】
図26は、第2の従来技術による太陽電池モジュールの配置例を示す模式図である。第2の従来技術では、たとえば正方形である4角形の太陽電池モジュール12と、4角形太陽電池モジュール12の半分の出力電力および出力電圧を持った5角形の太陽電池モジュール13とを用いる。5角形の太陽電池モジュール13の形は正確には5角形であるが、概略的な形は、4角形の太陽電池モジュール12の形である正方形を対角線で2分割して得られる3角形である。なお、モジュール枚数を数えるときは、4角形モジュール1枚に対して、5角形モジュールは0.5枚として数える。図26では、図25に示す設置面11と同じ設置面11に対して第2の従来技術に従って太陽電池モジュール12,13を配置した場合の配置例を示している。
【0010】
【特許文献1】
特開昭58−141578号公報
【特許文献2】
特開2002−180605号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第2の従来技術では、設置面11に設置された全ての太陽電池モジュール12,13を系統ごとに配線する場合、各系統の出力電圧を一致させることができず、各系統の出力電圧にばらつきが生じる場合がある。パワーコンディショナは、ある程度の範囲内であれば、各系統の出力電圧のばらつきを許容できるように構成されている。
【0012】
しかしながら、1台のパワーコンディショナに接続する複数の系統の出力電圧は、均一である方が電力変換効率が高い。したがって、各系統の出力電圧を均一にすることが望ましい。
【0013】
図26および図24は、同じ配置例における系統の作成例を示す模式図である。なお、図24は、本発明の実施の形態を説明するための図面であるが、ここでは比較のために用いる。図26は、モジュール11.5枚の系統K13とモジュール10.5枚の系統K14の2つの系統を作成した例である。この場合の2つの系統K13,K14間の出力電圧のばらつきRは、8.6%である。なお、系統間の出力電圧のばらつきRは、系統の中の最大電圧をVmax、最小電圧をVminとすると、
R=(Vmax−Vmin)/Vmax …(1)
で求められる。
【0014】
図26の作成例に対して、図24は、モジュール11枚の系統K3,K4を2つ作成した例である。この場合の2つの系統K3,K4間の出力電圧のばらつきRは、Vmax=Vminであるので、0である。したがって、図24に示す系統K3,K4は、図26に示す系統K13,K14に比べてパワーコンディショナの電力変換効率を高くすることができる。
【0015】
このように、設置面11に対するモジュール12,13の配置状態は同じであっても、多種類の系統分解が可能であるため、最適な系統分解を短時間で行うのは困難である。また、判断ミスによって、最適でない系統分解を行うと、パワーコンディショナの電力変換効率を低下させるという不都合が生じる。
【0016】
本発明の目的は、複数種類の太陽電池モジュールを設置面に設置し、複数の系統を作成する場合に、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援装置において、
複数種類の太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手段と、
複数種類のパワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手段と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手段と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手段と、
系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出手段と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善の系統別モジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手段と、
前記パワーコンディショナ算出手段によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択された系統別モジュール割り付け情報とを出力する結果出力手段とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援装置である。
【0018】
また本発明は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する装置であって、太陽電池モジュール情報取得手段、パワーコンディショナ情報取得手段、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段、系統分解候補組合せ算出手段、パワーコンディショナ算出手段、系統モジュール割り付け手段、結果出力手段を備える装置における太陽電池モジュールの配置設計支援方法において、
太陽電池モジュール情報取得手段が、太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得工程と、
パワーコンディショナ情報取得手段が、パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得工程と、
設置太陽電池モジュール配置情報取得手段が、設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得工程と、
系統分解候補組合せ算出手段が、太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出工程と、
パワーコンディショナ算出手段が、系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出工程と、
系統モジュール割り付け手段が、系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け工程と、
結果出力手段が、前記パワーコンディショナ算出工程によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力工程とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援方法である。
【0019】
本発明に従えば、出力や面積、形状の異なる複数の太陽電池モジュールを用い、複数の設置面への配置面積が最大になるように配置した状態において、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる。
【0020】
また本発明は、前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする。
【0021】
また本発明は、前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする。
【0022】
また本発明は、前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする。
【0023】
また本発明は、前記系統分解候補組合せ算出手段または工程は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする。
【0024】
また本発明は、前記パワーコンディショナ算出手段または工程は、前記系統分解候補組合せ算出手段または工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、
パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする。
【0025】
また本発明は、前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする。
【0026】
また本発明は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手順と、
パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手順と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手順と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手順と、
系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出手順と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手順と、
前記パワーコンディショナ算出手段によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力手順とを実行させることを特徴とするプログラムである。
【0027】
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【0028】
本発明に従えば、系統を構成する2種類以上の太陽電池モジュールの組合せと各系統を接続するパワーコンディショナとを容易に決定する太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態である太陽電池モジュールの配置設計支援装置(以下、単に「配置設計支援装置」という。)1の概略的構成を示すブロック図である。配置設計支援装置1は、複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができる入力端子を備えたパワーコンディショナを選択する装置である。
【0030】
配置設計支援装置1は、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2と、パワーコンディショナ情報取得手段3と、系統分解候補組合せ算出手段4と、パワーコンディショナ算出手段5と、太陽電池モジュール情報取得手段6と、系統分解候補組合せ優先順位付け手段7、系統モジュール割り付け手段8と、結果出力手段9とを含んで構成されている。
【0031】
太陽電池モジュール情報取得手段6は、太陽電池モジュール情報を取得する。太陽電池モジュール情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに配置する太陽電池モジュールの出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であり、配置する太陽電池モジュールが複数種類ある場合は、各種類ごとに太陽電池モジュール情報が取得される。太陽電池モジュール情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。
【0032】
パワーコンディショナ情報取得手段3は、パワーコンディショナ情報を取得する。パワーコンディショナ情報とは、配置設計支援装置1を用いて支援している設計による太陽電池の利用形態(太陽電池発電)において使用可能なパワーコンディショナについての情報である。具体的にはパワーコンディショナが備える入力端子の数、パワーコンディショナの価格、パワーコンディショナに入力可能な電圧の範囲、パワーコンディショナの能力から見積られる入力電力の上限値および下限値、電流容量の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含む情報であり、使用可能なパワーコンディショナが複数種類ある場合は、各種類ごとにパワーコンディショナ情報が取得される。パワーコンディショナ情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。なお、本実施形態では、入力端子に入力可能な電圧の範囲は、パワーコンディショナの種類にかかわらず、一定であるものとする。
【0033】
設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2は、太陽電池モジュールの配置情報を取得する。配置情報とは、設置面に配置されるすべての太陽電池モジュールの配置枚数、種類、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含む情報である。配置情報は、たとえば配置設計支援装置1のユーザによって与えられる。
【0034】
図2は、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得する配置情報の一例を説明するための模式図である。図2では、所定の設置面11に、4角形太陽電池モジュール(以下、単に「4角形モジュール」という。)12と、5角形太陽電池モジュール(以下、単に「5角形モジュール」という。)13との2種類の太陽電池モジュール12,13が複数枚設置されている。5角形モジュール13は、詳しくは、右用5角形モジュール13Rと左用5角形モジュール13Lの2種類ある。なお、5角形の太陽電池モジュール13の形は正確には5角形であるが、概略的な形は、4角形の太陽電池モジュール12の形である正方形を対角線で2分割して得られる3角形である。
【0035】
設置面11は、略台形であり、詳しくは等脚台形面11aと二等辺三角形面11bとから成り、二等辺三角形面11bの右辺と等脚台形面11aの右辺とが1直線を成すように、二等辺三角形面11bが等脚台形面11aの上辺右側に位置して成る面である。4角形モジュール12は、18枚配置されている。また5角形モジュール13は8枚配置されており、詳しくは右用5角形モジュール13Rが4枚、左用5角形モジュール13Lが4枚配置されている。
【0036】
系統分解候補組合せ算出手段4は、とりうる全ての系統分解候補の組合せを算出する。系統分解候補および系統分解候補の組合せの意味は、以下のとおりである。まず、系統分解候補組合せ算出手段4は、複数の設置面について、設置面ごとに設置面に配置される複数枚の太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り当てる太陽電池モジュールの種類とその数を可能な限り求める。ここで求めた系統の数および各系統に割り当てる太陽電池モジュールの種類とその数を、系統分解候補という。次に、複数の各設置面の全ての系統分解候補を組み合わせる。このそれぞれの組合せを、系統分解候補の組合せという。
【0037】
系統分解候補組合せ算出手段4は、以下の手順に従って、系統分解候補および系統分解候補の組合せを求める。
【0038】
(手順a1)パワーコンディショナ情報取得手段3によって取得したパワーコンディショナ情報に基づいて、パワーコンディショナに入力可能な電圧の範囲を求める。
【0039】
(手順a2)設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得した太陽電池モジュールの配置情報に基づいて、設置面ごとに、配置した太陽電池モジュールの種類と数を求める。図2に示す設置面11の場合は、下記の表1のようになる。なお、合計については、5角形モジュールは、4角形モジュール1枚に対して0.5枚に換算している。
【0040】
【表1】
【0041】
(手順a3)設置面ごとに、パワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求め、それぞれを系統分解候補とする。本実施形態では、太陽電池モジュールの種類としては、4角形モジュール12、右用5角形モジュール13R、左用5角形モジュール13Lの3種類存在する。各系統の電圧は、パワーコンディショナの入力端子の電圧範囲に含まれるように選定する。図2の設置面11に関する系統分解候補の例を、下記の表2、表3、表4に示す。
【0042】
【表2】
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】
(手順a4)設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組合せ、系統分解候補の組合せとする。たとえば、ある家屋の屋根に対象設置面が2つあり、それぞれの設置面で求められた系統分解候補の数が5と6の場合、系統分解候補の組合せの数は、5×6=30となる。
【0046】
次に、パワーコンディショナ算出手段5は、系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを求める。パワーコンディショナの組合せとは、パワーコンディショナの種類とその台数を意味するが、1種類のパワーコンディショナが1台または複数台の場合も含むものである。以下、求める手順を説明する。
【0047】
(手順b1)まず、求めた系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナ情報取得手段3から取得したパワーコンディショナ情報に含まれる利用可能な入力端子の数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求める。
【0048】
(手順b2)次に、求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、どの系統をどのパワーコンディショナに接続するかという組合せ(以下、「接続パターン」という。)をすべて求める。この接続パターンそれぞれについて、以下の条件を満たすかどうかを確認する。
【0049】
条件A1:パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の出力電圧のばらつきが許容範囲内であること。なお、ばらつきは、前述の式(1)で求める。
【0050】
条件A2:パワーコンディショナのそれぞれについて、入力する系統の電力の合計および電流量の合計がパワーコンディショナのそれぞれに特有の電力許容範囲内および電流許容範囲内であること。
【0051】
接続パターンのうちで条件A1,A2を満たさないものがあれば、その接続パターンは、削除する。
【0052】
(手順b3)次に、求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを1つだけ残す。本実施の形態においては、電力変換効率は、パワーコンディショナそれぞれについて入力端子に接続された系統間の出力電圧のばらつきと、パワーコンディショナ自身の電力変換効率とに基づいて計算する。
【0053】
電力変換効率の計算方法は、以下のとおりである。使用するパワーコンディショナの数をNpc、i番目のパワーコンディショナに接続する系統の電力の合計をPi(i)、i番目のパワーコンディショナからの出力をPo(i)とすると、電力変換効率Eは、下記の式(2)で求められる。
【0054】
【数1】
【0055】
また、系統間の出力電圧のばらつき1%あたりの電力損失をLr、i番目のパワーコンディショナ自身の電力変換効率をEpc(i)とすると、i番目のパワーコンディショナからの出力Po(i)は、下記の式(3)で求められる。
Po(i)=(1−100・R・Lr)・Epc(i)・Pi(i) …(3)
【0056】
(手順b4)最後に、パワーコンディショナの組合せの中から、最も電力変換効率の高い組合せを選択する。このとき、同じ電力変換効率のものが複数存在する場合は、最も安価なパワーコンディショナの組合せを選択する。
【0057】
系統分解候補組合せ優先順位付け手段7は、系統分解候補の組合せを、電力変換効率の高いものから順に優先順位を付ける。このとき、同じ電力変換効率のものが複数存在する場合は、パワーコンディショナの価格の合計の安価なものを優先する。
【0058】
次に、系統モジュール割り付け手段8は、系統分解候補組合せ算出手段4で求められた系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上のどの太陽電池モジュールをどの系統に属させるかを決定する。系統分解候補の組合せは、系統分解候補組合せ優先順位付け手段7で決定された順位に従って順番に処理する。なお、設置面上のどの太陽電池モジュールがどの系統に属するかを決定することを、モジュール割り付けもしくは割り付けという。以下、処理手順を説明する。
【0059】
(手順c1)まず、同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合、および異なる設置面ではあるがたとえば屋根の向きが同じであるために1つの系統を分けて配置できる配置領域について、その位置関係に基づいてモジュールの割り付けを行う配置領域の順序を決定する。
【0060】
本明細書においては、「設置面」とは、太陽電池モジュールを実際に設置する面、たとえば屋根面を指す。「配置」とは、太陽電池モジュールの配置設計において、太陽電池モジュールの位置を決めることを指す。「配置領域」とは、太陽電池モジュールをアレイとして配置した範囲を指す。したがって、「同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合」とは、たとえば図3に示すように、1つの設置面である屋根面14のほぼ中央に1つの出窓15が存在するために、出窓15の両側の2つの配置領域16a,16bにそれぞれ太陽電池モジュール12,13R,13Lを配置した場合が該当する。
【0061】
(手順c2)次に、対象配置領域内で系統への割り付けを開始する先頭モジュールの候補を複数算出する。
【0062】
(手順c3)次に、系統分解候補組合せ算出手段4で算出した系統ごとに、先頭モジュールの候補を起点として探索し、モジュールを系統に割り付けるとともに、モジュールの配列順序を算出する。これによって、系統分解候補の組合せごとに、複数の系統別モジュール割り付け情報が算出される。
【0063】
(手順c4)最後に、算出された複数の系統別モジュール割り付け情報を評価し、最善の割り付け情報を選択する。
【0064】
次に、手順c2,c3について、より詳細に説明する。
図4は、配置設計支援装置1において、手順c2,c3の手順をより詳細に示したフローチャートである。図4におけるステップs2〜ステップs3は手順c2であり、ステップs4〜ステップs12は手順c3である。またステップs1は、初期化工程である。以下、図4に示すフローチャートに従って、手順c2,c3について、図2に示した配置情報に対して、表3の系統1、すなわち4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚を割り当てる事例を具体例として、説明する。ここでは、配置領域は、1つの設置面11だけである。
【0065】
以下、説明のために、図2に示した配置情報が示す各モジュールについて図5に示したA〜Zの記号を付し、モジュールA、モジュールB、…、モジュールZと称する。図5に示すように、モジュールA〜Zは、設置面11において上下方向に計4層として配置される。
【0066】
最下層である第1層には、モジュールA〜Jの計10枚のモジュールが、左から右にモジュールA〜Jの順に並ぶ。また、第2層として、モジュールK〜Rの計8枚のモジュールが、第1層のモジュールB〜Iの直上に左から右にモジュールK〜Rの順に並ぶ。さらに、第3層として、モジュールS〜Xの計6枚のモジュールが、第2層のモジュールL〜Qの直上に左から右にモジュールS〜Xの順に並ぶ。さらに、最上層である第4層として、モジュールY,Zの計2枚のモジュールが、第3層のモジュールV〜Wの直上に左から右にモジュールY,Zの順に並ぶ。また、モジュールA,K,S,Yは左用5角形モジュール13Lであり、モジュールJ,R,X,Zは右用5角形モジュール13Rであり、それ以外のモジュールは4角形モジュール12である。
【0067】
まず始めに、ステップs1において、予めモジュールの配線方向の優先順位を設定しておく。モジュールの配線の優先方向には、「縦方向優先」と「横方向優先」との2種類が存在し、「縦方向優先」の場合の配線方向の優先順位は、縦、横、斜めの順となり、「横方向優先」の場合の配線方向の優先順位は、横、縦、斜めの順となる。本事例では、「横方向優先」を設定したと仮定する。
【0068】
なお、以後、モジュール間の位置関係を示す表現として、「隣り合う」という表現を用いるが、これは、縦、横、斜めのいずれかの方向で接する位置関係にあるという意味である。具体的に説明すると、図5においてモジュールAと「隣り合う」モジュールはモジュールB,Kの2つであり、モジュールOと「隣り合う」モジュールはモジュールE,F,G,N,P,U,V,Wの8つである。
【0069】
次に、ステップs2において、先頭モジュールを選択する。先頭モジュールは以下に記す条件3に合致するものを選択する。
【0070】
条件1:割り付けされていないモジュール。
条件2:対象とする系統を構成するモジュールとなりうること。すなわち、系統分解候補組合せ手段4で求めたモジュールの種類と数のうち、系統との割り付け未確定分に該当する種類のモジュール。
条件3:条件1,2を満たすモジュールの中で、割り付けられていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュール。
【0071】
この時点では、全てのモジュールは、割り付けが未決定であるので、モジュールA〜Zの全てのモジュールが条件1を満たす。
【0072】
また、本事例において、対象とする系統を構成するモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、現時点において、系統に割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0073】
対象とする系統を構成するモジュールの枚数から、系統に割り付けたモジュールの枚数を引き算すると、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚となる。4角形モジュールと左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、4角形モジュールと左用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当するが、右用5角形モジュールは0枚であるので、右用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当しない。したがって、4角形モジュールであるモジュールB〜I,L〜Q,T〜W、および左用5角形モジュールA,K,S,Yは条件2に該当するが、右用5角形モジュールであるモジュールJ,R,X,Zは条件2に該当しない。
【0074】
したがって、現時点で、条件1,2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。この中で、割り付けられていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュールは、モジュールAである。モジュールAが隣り合うモジュールは、モジュールB,Kの2枚であり、条件1,2を満たすモジュールの中では最少である。したがって、モジュールAを先頭モジュールとする。
【0075】
次に、ステップs3において、先頭モジュールを対象とする系統に割り付け、その先頭モジュールを対象モジュールとする。ここでは、先頭モジュールであるモジュールAを系統に割り付け、さらに対象モジュールとする。モジュールAは左用5角形モジュールであるので、系統に割り付けた左用5角形モジュールの枚数は1枚増加し、系統に割り付けたモジュール枚数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。
【0076】
次に、ステップs4において、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。割り付けが終了した場合は、ステップs5に進み、系統への割り付けを終了する。割り付けが終了していない場合は、ステップs6に進む。
【0077】
本事例では、対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、この時点で割り付けたモジュールは、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚である。対象とする系統のモジュール数から系統に割り付けたモジュール数を引き算すると、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚である。右用5角形モジュールは0枚であるので割り付けが終了したといえるが、4角形モジュールと左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、割り付けが終了したといえない。したがって、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けは終了していない。よって、ステップs6に進む。
【0078】
ステップs6では、対象モジュールに隣り合うモジュールの中に最優先のものがあるかどうか、具体的には、上記の条件1,2および下記の条件4,5の4つの条件に該当するモジュールがあるかどうかを判断する。この4つの条件に該当するモジュールが存在する場合は、ステップs7に進む。この4つの条件に該当するモジュールが存在しない場合、ステップs8へ進む。
【0079】
条件4,5は、以下のとおりである。
条件4:対象モジュールに隣り合うモジュール。
条件5:割り付けされていない隣り合うモジュールが1つのみであるモジュール。
【0080】
この時点においては、条件1を満たすモジュールは、モジュールB〜Zの25枚であり、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。
【0081】
また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールAに隣り合うモジュールであるモジュールB,Kの2枚である。なお、条件5を満たすモジュールは存在しない。
【0082】
したがって、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しない。したがって、この時点では、ステップs8に進む。
【0083】
ステップs8において、対象モジュールに隣り合うモジュールに接続可能なものがあるかどうか、具体的には、条件1,2,4を満たすモジュールが存在するかどうか判断する。条件1,2,4を満たすモジュールが存在する場合は、ステップs9へ進み、存在しない場合は、ステップs10へ進む。
【0084】
この時点で、条件1を満たすモジュールはモジュールB〜Zの25枚であり、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールAに隣り合うモジュールであるモジュールB,Kの2枚である。
【0085】
したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールB,Kの2枚である。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9へ進む。
【0086】
ステップs9では、接続可能なモジュールを優先順位に従って順に系統に割り付けるとともに、この割り付けたモジュールを対象モジュールとする。具体的には、ステップs8において条件に該当したモジュールのうちの1枚を対象とする系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。条件に該当するモジュールが複数枚存在する場合は、対象モジュールから見て、ステップs1で設定した優先方向において、最も優先順位の高い方向にあるモジュールを系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。
【0087】
この時点では、対象モジュールであるモジュールAから見て、モジュールBは横方向、モジュールKは斜め方向である。本事例では、優先方向は「横方向優先」である。「横方向優先」の場合、横方向のほうが斜め方向より優先順位が高いので、モジュールBを系統に割り付ける。モジュールBは4角形モジュールであるので、割り付けた4角形モジュールの枚数は1枚増加し、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール1枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、このモジュールBを対象モジュールとする。これによって、モジュールAは対象モジュールでなくなる。それから、ステップs4へ戻る。
【0088】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。現時点で割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール1枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚であり、対象とする系統のモジュール数である4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に達していないので、終了していないと判断され、ステップs6へ進む。
【0089】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールC〜Zの24枚である。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールBに隣り合うモジュールであるモジュールA,C,K,Lである。なお、条件5を満たすモジュールは存在しない。したがって、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0090】
(ステップs8)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールC〜Zの24枚である。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYの22枚である。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールBに隣り合うモジュールであるモジュールA,C,K,Lである。したがって、条件1,2,4を全て満たすモジュールは、モジュールC,K,Lである。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9に進む。
【0091】
(ステップs9)この時点では、対象モジュールであるモジュールBから見て、モジュールCは横方向、モジュールKは縦方向、モジュールLは斜め方向である。本事例では、優先方向は「横方向優先」である。「横方向優先」の場合、縦方向や斜め方向より、横方向の方が優先順位が高いため、モジュールCを系統に割り付ける。モジュールCは4角形モジュールであるため、割り付けた4角形モジュールの枚数は1枚増加し、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール2枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、割り付けたモジュールCを対象モジュールとする。これによって、モジュールBは対象モジュールでなくなる。それから、ステップs4に戻る。
【0092】
以後、ステップs4、ステップs6、ステップs8、ステップs9のループを6回繰り返し、モジュールD〜Iを順に対象とする系統に割り付けることになる。これによって、割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール8枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となり、モジュールIが対象モジュールとなる。それから、ステップs4に戻る。
【0093】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、系統に割り当てたモジュール数は、4角形モジュール8枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚であり、全てのモジュールを割り当てていないので、ステップs6へ進む。
【0094】
(ステップs6)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールIに隣り合うモジュールH,J,Q,Rである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。
【0095】
モジュールJは、モジュールI,Rと隣り合うが、モジュールIはすでに割り付けされているので、モジュールJに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールRのみである。したがって、この時点で、モジュールJは、「割り付けされていない隣り合うモジュールが1つのみであるモジュール」である。
【0096】
以上のことから、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0097】
(ステップs8)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA〜I、モジュールK〜Q、モジュールS〜W、モジュールYである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールIに隣り合うモジュールH,J,Q,Rである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールQである。よって、ステップs9へ進む。
【0098】
(ステップs9)モジュールQを対象とする系統に割り付ける。これによって、割り付けられたモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールQを対象モジュールとして、ステップs4に戻る。
【0099】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。割り付けたモジュールの枚数は、対象とする系統のモジュール数である4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に達していないので、ステップs6へ進む。
【0100】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,K〜P,R〜Zである。
【0101】
また、本事例において、対象とする系統を構成するモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、現時点において、系統に割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール1枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0102】
対象とする系統を構成するモジュールの枚数から、系統に割り付けたモジュールの枚数を引き算すると、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚となる。左用5角形モジュールの枚数は0枚より多いので、左用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当するが、4角形モジュールと右用5角形モジュールは0枚であるので、4角形モジュールと右用5角形モジュールは割り付け未確定分に該当しない。
【0103】
したがって、左用5角形モジュールA,K,S,Yは条件2に該当するが、4角形モジュールであるモジュールB〜I,L〜Q,T〜W、および右用5角形モジュールであるモジュールJ,R,X,Zは条件2に該当しない。このことから、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。また、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールQに隣り合うモジュールG,H,I,P,R,W,Xである。さらに、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。このように、条件1,2,4,5を全て満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0104】
(ステップs8)この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,K〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールG,H,I,P,R,W,Xである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは存在しない。よって、ステップs10へ進む。
【0105】
ステップs10において、対象配置領域内に対象モジュールとなりうるものがあるかどうかを判断する。具体的には、下記の条件6を満たすモジュールが存在するかどうかを判断する。条件6を満たすモジュールが存在する場合は、ステップs11へ進む。条件6を満たすモジュールが存在しない場合は、ステップs12へ進む。
【0106】
条件6:条件1,2を満たすモジュールの中で、割り付けされていない隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュール。
【0107】
この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。したがって、条件1,2を共に満たすモジュールは、モジュールK,S,Yの3枚である。
【0108】
モジュールKに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールL,Sの2枚である。モジュールSに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールK,L,M,Tの4枚である。モジュールYに対して「隣り合い、かつ割り付けされていないモジュール」は、モジュールU,V,W,Zの4枚である。したがって、条件6を満たすモジュールは、モジュールKである。条件6を満たすモジュールが存在するので、ステップs11へ進む。
【0109】
ステップs11において、条件6を満たすモジュールを対象とする系統に割り付けし、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。条件6を満たすモジュールが複数存在する場合は、予め定められたルールに従って、その中から1枚を選択し、そのモジュールを系統に割り付けし、この割り付けたモジュールを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0110】
本事例のこの時点では、モジュールKを系統に割り付ける。これによって、対象とする系統に割り付けられたモジュールの数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール2枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールKを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0111】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0112】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールA,B,C,L,Sである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールJである。したがって、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しないので、ステップs8へ進む。
【0113】
(ステップs8)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。さらに、条件4を満たすモジュールは、モジュールA,B,C,L,Sである。したがって、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールSである。条件1,2,4を満たすモジュールが存在するので、ステップs9へ進む。
【0114】
(ステップs9)条件1,2,4を満たすモジュールSを、対象とする系統に割り付ける。これによって、対象とする系統に割り付けられたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール3枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールSを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0115】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0116】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0117】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs10へ進む。
【0118】
(ステップs10)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールA,K,S,Yである。したがって、条件1,2を共に満たすモジュールは、モジュールYの1枚しかない。したがって、条件6を満たすモジュールは、モジュールYである。条件6を満たすモジュールが存在するので、ステップs11へ進む。
【0119】
(ステップs11)モジュールYを対象とする系統に割り付ける。モジュールYは左用5角形モジュールであるので、割り付けられた左用5角形モジュールの数は1増加し、割り付けられたモジュールの数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚となる。さらに、モジュールYを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0120】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。本事例では、対象とする系統のモジュール数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。これに対して、この時点で割り付けたモジュールの枚数は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚である。
【0121】
対象とする系統のモジュール数から系統に割り付けたモジュール数を引き算すると、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール0枚であり、計0枚である。したがって、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したことになる。よって、ステップs5に進み、対象となる系統である表3の系統1、すなわち4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、右用5角形モジュール0枚に対するモジュールの割り付けを完了する。
【0122】
この事例において、割り付けを算出した系統を図6に示す。図6は、モジュールA,B,C,D,E,F,G,H,I,Q,K,S,Yを順に電気的に直列に接続した系統を表す。なお、モジュールQとK、モジュールSとYは互いに隣り合っていないので、直接接続することができない。この場合、延長ケーブル等を用いて接続する。図6では隣り合っていないモジュール間の接続を点線で示している。以上に説明した方法によって、配置情報に対して、1つの系統を割り付けることができる。
【0123】
引き続き、モジュール分解候補が備える他の系統、すなわち表3の系統2についても同様に図4に示したフローに従って、割り付けを行い、系統分解候補が備える全ての系統を配置情報に対して割り付ける。
【0124】
表3の系統2に示した系統は、4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール4枚、左用5角形モジュール0枚からなる系統である。
【0125】
まず始めに、ステップs1において、予めモジュールの配線方向の優先順位を設定する。本事例では「横方向優先」に設定した。なお、通常は1つの系統分解候補が備える系統については、同一の優先順位を設定すると、配線の方向が揃い、統一性のある設計となり、理解、設置がしやすい配線となるので望ましい。
【0126】
次に、ステップs2において、先頭モジュールを選択する。先頭モジュールは条件3に合致するものを選択する。
【0127】
この時点で、条件1を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜X,Zである。また、条件2を満たすモジュールは、4角形モジュールまたは右用5角形モジュールであるので、モジュールB〜J,L〜R,T〜X,Zである。したがって、条件1,2を満たすモジュールは、モジュールJ,L〜P,R,T〜X,Zである。
【0128】
条件1,2を満たすモジュールの中で、隣り合うモジュールの数が最も少ないモジュールは、モジュールJである。モジュールJが隣り合うモジュールは、モジュールR,Iであるが、そのうちモジュールIはすでに系統1に割り当てられているので、モジュールJが「隣り合う割り付けされていないモジュール」はモジュールRの1枚のみである。したがって、モジュールJを先頭モジュールとする。
【0129】
次にステップs3において、先頭モジュール、すなわち現時点においては、モジュールJを対象とする系統、すなわち系統2に対して割り付ける。これによって、割り付けられたモジュール数は、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール1枚となる。さらに、モジュールJを対象モジュールとし、ステップs4へ進む。
【0130】
ステップs4では、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統2に割り付けられたモジュール枚数は、系統2を構成するモジュール枚数である4角形モジュール9枚、右用5角形モジュール4枚、左用5角形モジュール0枚に達していないので、ステップs6へ進む。
【0131】
(ステップs6)この時点では、条件1を満たすモジュールは、モジュールL〜P,R,T〜X,Zである。また、条件2を満たすモジュールは、モジュールB〜J,L〜R,T〜X,Zである。さらに、条件4を満たすモジュールは、対象モジュールであるモジュールJに隣り合うモジュールI,Rである。また、条件5を満たすモジュールは、モジュールRである。モジュールRは、モジュールH,I,Q,Xに隣り合うが、そのうち、モジュールH,I,Qは割り付けされているので、モジュールRに対し、割り付けされていない隣り合うモジュールは、モジュールXのみである。よって、モジュールRは条件5を満たす。したがって、条件1,2,4,5を満たすモジュールは、モジュールRである。条件1,2,4,5を満たすモジュールが存在するので、ステップs7へ進む。
【0132】
ステップs7では、ステップs6において条件に該当したモジュールのうち1枚を対象とする系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。条件に該当するモジュールが複数枚存在する場合は、対象モジュールから見て、ステップs1で設定した優先方向において、最も優先順位の高い方向にあるモジュールを系統に割り付け、さらにこの割り付けたモジュールを対象モジュールとする。
【0133】
この時点では、該当するモジュールはモジュールRのみなので、モジュールRを対象とする系統に割り付ける。これによって、系統に割り付けられたモジュール数は、右用5角形モジュールが1枚増加し、4角形モジュール0枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール2枚となる。さらに、モジュールRを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0134】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0135】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0136】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールXである。したがって、ステップs9へ進む。
【0137】
(ステップs9)モジュールXを対象とする系統に割り付け、そのモジュールXを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0138】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0139】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0140】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールW,Zである。したがって、ステップs9へ進む。
【0141】
(ステップs9)モジュールW,Xの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールXの横方向にあるモジュールWである。したがって、モジュールWを対象とする系統に割り付け、そのモジュールWを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0142】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0143】
(ステップs6)モジュールZから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールVのみである。したがって、モジュールZは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールZである。したがって、ステップs7へ進む。
【0144】
(ステップs7)モジュールZを対象とする系統に割り付けて、モジュールZを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0145】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0146】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0147】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールはVである。したがって、ステップs9へ進む。
【0148】
(ステップs9)モジュールVを対象とする系統に割り付けて、モジュールVを対象ジュールとし、ステップs4に戻る。
【0149】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0150】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0151】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールN,O,P,Uである。したがって、ステップs9へ進む。
【0152】
(ステップs9)モジュールN,O,P,Uの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールVの横方向にあるモジュールUである。したがって、モジュールUを対象とする系統に割り付けて、モジュールUを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0153】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0154】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0155】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールは、モジュールM,N,O,Tである。したがって、ステップs9へ進む。
【0156】
(ステップs9)モジュールM,N,O,Tの中で、優先順位が最も高いのは、対象モジュールUの横方向にあるモジュールTである。モジュールTを対象とする系統に割り付け、モジュールTを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0157】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0158】
(ステップs6)モジュールLから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールMのみである。したがって、モジュールLは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールLである。したがって、ステップs7へ進む。
【0159】
(ステップs7)モジュールLを対象とする系統に割り付け、モジュールLを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0160】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0161】
(ステップs6)モジュールMから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールNのみである。したがって、モジュールMは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールMである。したがって、ステップs7へ進む。
【0162】
(ステップs7)モジュールMを対象とする系統に割り付け、モジュールMを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0163】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0164】
(ステップs6)モジュールNから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールOのみである。したがって、モジュールNは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールNである。したがって、ステップs7へ進む。
【0165】
(ステップs7)モジュールNを対象とする系統に割り付け、モジュールNを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0166】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0167】
(ステップs6)モジュールOから見て、割り付けられていない隣り合うモジュールはモジュールPのみである。したがって、モジュールOは条件5を満たし、条件1,2,4,5を満たすモジュールはモジュールOである。したがって、ステップs7へ進む。
【0168】
(ステップs7)モジュールOを対象とする系統に割り付けて、モジュールOを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0169】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統の全てのモジュールの割り付けが終了していないので、ステップs6へ進む。
【0170】
(ステップs6)この時点では、条件1,2,4,5を満たすモジュールは存在しない。したがって、ステップs8へ進む。
【0171】
(ステップs8)この時点では、条件1,2,4を満たすモジュールはモジュールPである。したがって、ステップs9へ進む。
【0172】
(ステップs9)モジュールPを対象とする系統に割り付けて、モジュールPを対象モジュールとし、ステップs4に戻る。
【0173】
ステップs4では、再度、対象とする系統の全てのモジュールの割り付けが終了したかどうかを判断する。この時点では、系統に割り当てたモジュール数は4角形モジュール9枚、左用5角形モジュール0枚、右用5角形モジュール4枚であり、系統を構成するモジュール枚数に等しい。したがって全てのモジュールの割り付けが終了したことになり、ステップS5に進む。
【0174】
ステップS5では、対象とする系統、すなわち系統2に対するモジュールの割り付けを終了する。以上のフローに従って、割り付けを行った系統1および系統2を図7に示す。図7では、図6に示した系統1のほかに、系統2としてモジュールJ,R,X,W,Z,V,U,T,L,M,N,O,Pを順に電気的に直列に接続した系統を示している。
【0175】
このようにして、系統分解候補が備える各系統を配線情報に割り付けることによって、各系統分解候補について、各系統の電気的接続、すなわちモジュールの配列順序、すなわち系統別モジュール割り付け情報を算出することができる。
【0176】
続いて、1つの系統分解候補について、別の系統別モジュールの割り付け情報を算出する。具体的には、上述したモジュールを系統に割り付けるフローにおけるステップs2、ステップs6、ステップs8、ステップs10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2、ステップs7、ステップs9、ステップs11において、ステップs1にて設定した優先方向または、他の予め定められたルールによる最も優先順位の高い1つのモジュールだけでなく、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行う。
【0177】
図7に示した事例を具体例として説明すると、たとえば対象モジュールがモジュールUである場合に、ステップs8にて条件に該当したモジュールM,N,O,Tの中で、最も優先順位の高いモジュールTではなく、モジュールM,N,Oのいずれかをステップs9で割り付ければよい。
【0178】
以下、対象モジュールがモジュールUである場合に、モジュールNを系統に割り付けた状態(以下、「状態N」と称する。)および状態Nから遷移する各状態について説明する。図8は、モジュールNを系統に割り付けた状態から各状態へ遷移する経過を示す各状態の遷移図である。以下、図8に示した各状態について順に説明する。
【0179】
(状態N)
対象モジュールがモジュールUであるときに、モジュールNを系統に割り付けた場合、次に対象モジュールがモジュールNであるときに、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールM,O,Tの3つとなる。ここで、モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NM)、モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NO)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NT)と称する。
【0180】
(状態NM)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールLとモジュールTである。ここで、モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NML)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NMT)と称する。
【0181】
(状態NML)〜(状態NMLT)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTのみである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NMLT)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールTであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた場合を(状態NMLTO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMLTP)と称する。
【0182】
(状態NMLTO)〜(状態NMLTOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMLTOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMLTOP)における系統別モジュール割り付け情報を図9に示す。
【0183】
(状態NMLTP)〜(状態NMLTPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMLTPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成するすべてのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMLTPO)における系統別モジュール割り付け情報を図10に示す。
【0184】
(状態NMT)〜(状態NMTL)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLのみである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NMTL)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールLであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMTLO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMTLP)と称する。
【0185】
(状態NMTLO)〜(状態NMTLOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールはモジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NMTLOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMTLOP)における系統別モジュール割り付け情報を図11に示す。
【0186】
(状態NMTLP)〜(状態NMTLPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NMTLPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NMTLPO)における系統別モジュール割り付け情報を図12に示す。
【0187】
(状態NO)〜(状態NOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NOP)と称する。対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールL,M,Tである。モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPL)、モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPM)、モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPT)と称する。
【0188】
(状態NOPL)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMまたはモジュールTである。モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPLM)、モジュールTを系統に割り当てた状態を(状態NOPLT)と称する。
【0189】
(状態NOPLM〜状態NOPLMT)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPLMT)と称する。次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPLMT)における系統別モジュール割り付け情報を図13に示す。
【0190】
(状態NOPLT〜状態NOPLTM)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NOPLTM)と称する。次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPLTM)における系統別モジュール割り付け情報を図14に示す。
【0191】
(状態NOPM)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールLまたはモジュールTである。モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPML)、モジュールTを系統に割り当てた状態を(状態NOPMT)と称する。
【0192】
(状態NOPML〜状態NOPMLT)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールTである。したがって、モジュールTを系統に割り付ける。モジュールTを系統に割り付けた状態を(状態NOPMLT)と称する。次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPMLT)における系統別モジュール割り付け情報を図15に示す。
【0193】
(状態NOPMT〜状態NOPMTL)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NOPMTL)と称する。次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPMTL)における系統別モジュール割り付け情報を図16に示す。
【0194】
(状態NOPT)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMまたはモジュールLである。モジュールMを系統に割り当てた状態を(状態NOPTM)、モジュールLを系統に割り当てた状態を(状態NOPTL)と称する。
【0195】
(状態NOPTM〜状態NOPTML)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NOPTML)と称する。次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPTML)における系統別モジュール割り付け情報を図17に示す。
【0196】
(状態NOPTL〜状態NOPTLM)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NOPTLM)と称する。次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NOPTLM)における系統別モジュール割り付け情報を図18に示す。
【0197】
(状態NT)
次に、対象モジュールがモジュールTである場合に、ステップs6において条件に該当するモジュールは、モジュールMとモジュールLである。ここで、モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NTM)、モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NTL)と称する。
【0198】
(状態NTM)〜(状態NTML)
次に、対象モジュールがモジュールMである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールLのみである。したがって、モジュールLを系統に割り付ける。モジュールLを系統に割り付けた状態を(状態NTML)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールLであるときに、ステップS10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTMLO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTMLP)と称する。
【0199】
(状態NTMLO)〜(状態NTMLOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTMLOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTMLOP)における系統別モジュール割り付け情報を図19に示す。
【0200】
(状態NTMLP)〜(状態NTMLPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTMLPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTMLPO)における系統別モジュール割り付け情報を図20に示す。
【0201】
(状態NTL)〜(状態NTLM)
次に、対象モジュールがモジュールLである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールMのみである。したがって、モジュールMを系統に割り付ける。モジュールMを系統に割り付けた状態を(状態NTLM)と称する。その次に、対象モジュールがモジュールMであるときに、ステップs10において条件に該当するモジュールは、モジュールO,Pである。モジュールOを系統に割り当てた状態を(状態NTLMO)、モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTLMP)と称する。
【0202】
(状態NTLMO)〜(状態NTLMOP)
次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールPである。したがって、モジュールPを系統に割り付ける。モジュールPを系統に割り付けた状態を(状態NTLMOP)と称する。次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判断され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTLMOP)における系統別モジュール割り付け情報を図21に示す。
【0203】
(状態NTLMP)〜(状態NTLMPO)
次に、対象モジュールがモジュールPである場合に、ステップs8において条件に該当するモジュールは、モジュールOである。したがって、モジュールOを系統に割り付ける。モジュールOを系統に割り付けた状態を(状態NTLMPO)と称する。次に、対象モジュールがモジュールOである場合に、ステップs4において、系統を構成する全てのモジュールの割り付けが終了したと判定され、ステップs5において終了する。この場合、すなわち(状態NTLMPO)における系統別モジュール割り付け情報を図22に示す。
【0204】
以上のようにモジュールを系統に割り付けるフローにおけるステップs2,s6,s8,s10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2,s7,s9,s11において、ステップs1にて設定した優先方向、または他の予め定められたルールによる最も優先順位の高い1つのモジュールだけでなく、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行うことによって、別の系統別モジュールの割り付け情報を算出することができる。
【0205】
なお、上記の説明では、図7に示したモジュールの割り付け情報を算出する途上である対象モジュールがモジュールUである時点において、モジュールNを割り付けた場合およびそれ以降の割り付けについて説明したが、系統別モジュールの割り付け情報の算出における最初の割り付け、本事例ではモジュールAの割り付け以後の全ての割り付けにおいて、ステップs2,s6,s8,s10において、複数のモジュールが条件を満たした場合は、それぞれステップs2,s7,s9,s11において、いずれか1つのモジュールを選択して、割り付けを行うことを行うことによって、より多くのモジュールの割り付け情報を算出することができ、より良い割り付け情報を算出できる可能性があるので、より好ましい。
【0206】
次に、手順c4について説明する。手順c4では、算出した複数の系統別モジュールの割り付け情報を評価し、最善のモジュール割り付け情報を選択する。以下に、モジュール割り付け情報を評価する指標の例を示す。
【0207】
指標1:複数の配置領域間にまたがる系統の数
指標2:1つの配置領域内において「隣り合っていない」モジュール間の配線の数
指標3:モジュールの配線方向の優先順位において、最も優先順位が高い方向に隣り合った配線の数
【0208】
表5は、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報についての指標1〜3の値を示す表である。
【0209】
【表5】
【0210】
たとえば、図7に示したモジュール割り付け情報の場合、配置領域は1つであるから、指標1は0である。また、モジュールQとKの間の配線およびモジュールSとYの間の配線が隣り合っていないので、指標2は2である。また、横方向に隣り合った配線の数は15なので、指標3は15である。また、図9に示したモジュール割り付け情報の場合、指標1は0、指標2は3、指標3は13となる。
【0211】
通常、各配置領域は配置領域の向いている方角、方位が異なる場合が多く、日射照度が大きく異なるので、発電電流が大きく異なる。発電電流が異なるモジュールを直列に接続した場合、その系統の発電電流は、その系統において最も少ない発電電流になってしまうため、発電効率が悪い。また、異なる配置領域間の配線は、延長ケーブルを用いて、屋根の隅や峰を横断しなければならないため、施工が難しく、耐久性や信頼性も低くなるため、最も望ましくない配線である。したがって、指標1はできるだけ少ない方が望ましい。
【0212】
また、1つの配置領域内において「隣り合っていない」モジュール間の配線は、延長ケーブル等を用いれば配線可能である。しかしながら、隣り合うモジュール間の配線と比較して、通常は、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率において劣る場合が多く、複数の配置領域間にまたがる系統の数に次いで好ましくない配線であり、指標2はできるだけ少ない方が望ましい。
【0213】
また、最も優先順位が高い方向に隣り合った配線とは、通常最も好ましい配線であり、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率のうち少なくとも1つに優れる配線を最も高い優先順位とすることが多い。また、一方向の配線が多いことは、系統別モジュールの割り付け情報として、均一かつ簡潔な配線である可能性が高く、施工の時間、費用、耐久性、信頼性、送電効率のうち少なくとも1つに優れる可能性が高い。したがって、指標3はできるだけ多いほうが望ましい。
【0214】
以上のことから、指標1は少ないことが望ましく、指標2は少ないことが望ましく、指標3は多いことが望ましい。また、指標の重要性の順位は、指標1、指標2、指標3の順位であることが多い。したがって、
最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の、
最も指標2が少ないモジュール割り付け情報の中の、
最も指標3が多いモジュール割り付け情報を「最善」とする。
とすればより望ましい。
【0215】
上述した「最善」の評価方法について、図7および図9〜図22に示した系統別モジュール割り付け情報の指標を示した上記の表5を参照して説明する。図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報の指標1の値は全て0なので、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報は、すべて「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報」に該当する。次に、図7に示したモジュール割り付け情報の指標2の値は2であり、それ以外のモジュール割り付け情報の指標2の値は3である。したがって、「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の最も指標2が少ないモジュール割り付け情報」は、図7に示したモジュール割り付け情報のみである。したがって、指標3の値にかかわらず、図7および図9〜図22に示したモジュール割り付け情報の中で「最善」のモジュール割り付け情報は、図7に示したモジュール割り付け情報である。
【0216】
なお、「最も指標1が少ないモジュール割り付け情報の中の最も指標2が少ないモジュール割り付け情報」が複数存在する場合は、指標3を用いて、その中から1つのモジュール割り付け情報を選択すればよい。
【0217】
本発明は1つの太陽光発電装置の設計において、少なくとも1つの「最善」である設計を行えばよいのであるから、「最善」とならないモジュール割り付け情報については、「最善」とならないことが判明した時点で、該モジュール割り付け算出を中断してもよい。たとえば、上述した「最善」の評価方法では、現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報の評価値より、算出途中のモジュール割り付け情報の評価1,2のいずれかの値が多くなった場合、それ以上割り付けを継続しても「最善」とはなりえない。したがって、その時点で該モジュールの割り付けを中断してもよい。
【0218】
また、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値を足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回ったら、それ以上割り付けを継続しても「最善」とはなりえない。したがって、その時点で該モジュールの割り付けを中断しても良い。
【0219】
図23を用いて、モジュール割り付け情報の評価方法を具体的に説明する。図23は、モジュール割り付け情報の評価方法を説明するための状態遷移図であり、図8の状態遷移図に対して、中断してもよい状態遷移を示す矢印および算出しなくてもよい状態について下線を引いて示している。
【0220】
(状態NMLT)では、割り付けされていないモジュールの数は2である。また、評価3の値は12であるので、割り付けられていないモジュールの数と評価3の値を足すと14となる。現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報である図7に示したモジュール割り付け情報の評価3の値は15であるので、この時点で、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回ったことになる。したがって、(状態NMLT)以後のモジュールの割り付けを中断してもよい。
【0221】
また、(状態NMT)、(状態NT)においても、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回るので、以後のモジュールの割り付けを行なわなくてもよい。
【0222】
(状態NOPLM)、(状態NOPLT)、(状態NOPML)、(状態NOPMT)、(状態NOPTM)、(状態NOPTL)においては、割り付けられていないモジュールの枚数と評価3の値とを足した値が、現時点までに算出した最善のモジュール割り付け情報の評価3の値を下回るとともに、評価2の値が3となり、現時点までで算出した最善のモジュール割り付け情報の評価2の値である2を上回るので、以後のモジュールの割り付けを行わなくてもよい。
【0223】
したがって、図23に示した状態遷移では、計43回の状態遷移すなわちモジュールの割り付けのうち、27回の割り付けをしなくてもよく、16回の割り付けでよいことになる。これは、約59%割り付け処理を省略できたことになる。
【0224】
以上、説明したように、「最善」とならないモジュール割り付け情報については、「最善」とならないことが判明した時点で、該モジュール割り付け算出を中断することによって、計算時間、コストを削減することができる。
【0225】
また、ステップs9において、優先方向にあるモジュールを先に割り付けすることによって、評価3の値の高いモジュール割り付け情報が先に算出される可能性が高くなり、結果として、以後のモジュール割り付け情報の算出において、中断できる割り付けが多くなり、より計算時間、コストを短縮することができる。
【0226】
なお、上述した「最善」の評価方法は一例にすぎず、設計ないし事業的事項等に基づいて、別の評価方法を定めてもよい。たとえば、隣り合わないモジュール間の配線を認めない場合は、「評価値2は0でなければならないという評価方法」を定めればよい。この場合、ステップs6で否定(NO)と判断された場合は、ただちにそれ以後のモジュール割り付けを中断してもよいので、計算が高速かつ簡略なものとなる。
【0227】
以上、説明したような方法によってモジュール割り付け情報を数多く算出し、評価値を用いて評価し、「最善」であるモジュール割り付け情報を選択することによって、予め定められた好ましい条件に合致したモジュール割り付け情報を得ることができる。
【0228】
図24に「最善」であるモジュール割り付け情報の例を示す。図24に示したモジュール割り付け情報は、評価1が0、評価2が0、評価3が18であるという望ましい評価値を備えている。図24では、表3に示す系統分解候補の組合せに対して、モジュールの系統への割り付けを行った結果を表わしている。表3の系統1に対応する系統K3には、9枚の4角形モジュール12と4枚の左用5角形モジュール13Lとが割り付けられている。また、表3の系統2に対応する系統K4には、9枚の4角形モジュール12と4枚の右用5角形モジュール13Rとが割り付けられている。1枚の4角形モジュール12に対して5角形モジュール13を0.5枚に換算すると、系統K3,K4のモジュール枚数はともに11枚であり、系統K3,K4間に出力電圧のばらつきは生じていない。
【0229】
最後に、結果出力手段9は、パワーコンディショナ算出手段5が選択したパワーコンディショナに関する情報と、系統を構成する太陽電池モジュールの組合せとを出力する。
【0230】
上述した太陽電池モジュールの配置設計支援方法は、プログラムとしてコンピュータ読取りが可能な記録媒体に記録可能である。この記録媒体からプログラムをコンピュータで読取って実行すれば、太陽電池モジュールの配置設計支援装置をコンピュータで実現することができる。
【0231】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、出力や面積、形状の異なる複数の太陽電池モジュールを用い、設置面への配置面積が最大になるように配置した状態において、出力電圧のばらつきの小さい複数の系統を容易かつ速やかに作成することができる。
【0232】
また本発明によれば、コンピュータで太陽電池モジュールの配置設計支援方法を実行させることができ、またコンピュータを太陽電池モジュールの配置設計支援装置として機能させることができるので、太陽電池モジュールの配置設計を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である太陽電池モジュールの配置設計支援装置1の概略的構成を示すブロック図である。
【図2】設置太陽電池モジュール配置情報取得手段2が取得する情報を説明する模式図である。
【図3】同じ設置面内に複数の配置領域が存在する場合の太陽電池モジュールの配置例を示す平面図である。
【図4】系統モジュール割り付け手段8によって行われる処理を説明するためのフローチャートである。
【図5】モジュールを系統に割り付ける際の手順を説明するためのモジュールの位置関係を示す模式図である。
【図6】モジュールが割り付けられた系統の一例を示す模式図である。
【図7】モジュールが割り付けられた系統の一例を示す模式図である。
【図8】モジュールNを系統に割り付けた状態から各状態へ遷移する経過を示す各状態の遷移図である。
【図9】(状態NMLTOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図10】(状態NMLTPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図11】(状態NMTLOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図12】(状態NMTLPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図13】(状態NOPLMT)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図14】(状態NOPLTM)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図15】(状態NOPMLT)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図16】(状態NOPMTL)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図17】(状態NOPTML)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図18】(状態NOPTLM)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図19】(状態NTMLOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図20】(状態NTMLPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図21】(状態NTLMOP)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図22】(状態NTLMPO)における系統別モジュール割り付け情報を示す模式図である。
【図23】モジュール割り付け情報の評価方法を説明するための状態遷移図である。
【図24】モジュールの系統への割り付けを行った系統分解候補の組合せの一例を示す模式図である。
【図25】従来技術を説明するための模式図である。
【図26】従来技術を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 太陽電池モジュールの配置設計支援装置
2 設置太陽電池モジュール配置情報取得手段
3 パワーコンディショナ情報取得手段
4 系統分解候補組合せ算出手段
5 パワーコンディショナ算出手段
6 太陽電池モジュール情報取得手段
7 系統分解候補組合せ優先順位付け手段
8 系統モジュール割り付け手段
9 結果出力手段
11 設置面
11a 等脚台形面
11b 二等辺三角形面
12 4角形太陽電池モジュール
13 5角形太陽電池モジュール
13R 右用5角形太陽電池モジュール
13L 左用5角形太陽電池モジュール
Claims (16)
- 複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援装置において、
複数種類の太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手段と、
複数種類のパワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手段と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手段と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手段と、
系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出手段と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善の系統別モジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手段と、
前記パワーコンディショナ算出手段によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択された系統別モジュール割り付け情報とを出力する結果出力手段とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援装置。 - 前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
- 前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
- 前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
- 前記系統分解候補組合せ算出手段は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。 - 前記パワーコンディショナ算出手段は、前記系統分解候補組合せ算出手段によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、
パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。 - 前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする請求項6記載の太陽電池モジュールの配置設計支援装置。
- 複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する装置であって、太陽電池モジュール情報取得手段、パワーコンディショナ情報取得手段、設置太陽電池モジュール配置情報取得手段、系統分解候補組合せ算出手段、パワーコンディショナ算出手段、系統モジュール割り付け手段、結果出力手段を備える装置における太陽電池モジュールの配置設計支援方法において、
太陽電池モジュール情報取得手段が、太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得工程と、
パワーコンディショナ情報取得手段が、パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得工程と、
設置太陽電池モジュール配置情報取得手段が、設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得工程と、
系統分解候補組合せ算出手段が、太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出工程と、
パワーコンディショナ算出手段が、系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出工程と、
系統モジュール割り付け手段が、系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け工程と、
結果出力手段が、前記パワーコンディショナ算出工程によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力工程とを備えることを特徴とする太陽電池モジュールの配置設計支援方法。 - 前記太陽電池モジュールに関する情報は、モジュールの大きさ、モジュールの形状を含み、さらに出力電力値、出力電圧値、出力電流値のうち少なくとも2つ以上を含む情報であることを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
- 前記パワーコンディショナに関する情報は、価格、入力端子の数、入力可能な電圧の範囲、入力電力の上限値および下限値、最大電力変換効率、系統間の出力電圧のばらつきによる電力変換効率の低下率、系統間の出力電圧のばらつきの許容範囲を含むことを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
- 前記太陽電池モジュールの配置情報は、設置面に配置される太陽電池モジュールの種類、枚数、配置位置、周囲のモジュールとの位置関係を含むことを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
- 前記系統分解候補組合せ算出工程は、パワーコンディショナに関する情報に基づいてパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲を求め、
太陽電池モジュールの配置情報に基づいて設置面ごとに配置した太陽電池の種類と数とを求め、
設置面ごとにパワーコンディショナに入力可能な電圧範囲内に収まることを条件として、系統として構成可能な太陽電池モジュールの種類と数をすべて求めて系統分解候補とし、
設置面ごとに算出されたすべての系統分解候補をすべての設置面について組み合わせることによって、系統分解候補の組合せを算出することを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。 - 前記パワーコンディショナ算出工程は、前記系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナに関する情報に含まれる入力端子数に基づいて、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナの組合せをすべて求め、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、パワーコンディショナとそれに接続する系統との組合せである接続パターンをすべて求め、求めた接続パターンの中から所定の条件を満たさないものは削除し、
求めたパワーコンディショナの組合せのそれぞれについて、各接続パターンにおけるパワーコンディショナそれぞれの電力変換効率を求め、最も電力変換効率の高い接続パターンを残し、パワーコンディショナの組合せの中から最も電力変換効率の高い組合せを選択することを特徴とする請求項8記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。 - 前記所定の条件とは、パワーコンディショナのそれぞれについて、入力端子に接続した系統間の電圧のばらつきが許容範囲内であること、入力する系統の電力の合計がパワーコンディショナの電力許容範囲内であること、入力する系統の電流量の合計がパワーコンディショナの電流許容範囲内であることの3つの条件のうち、少なくとも2つ以上であることを特徴とする請求項13記載の太陽電池モジュールの配置設計支援方法。
- 複数の設置面に配置された複数の太陽電池モジュールを接続できるパワーコンディショナを選択するために、太陽電池モジュールを直列接続して成る系統単位で前記複数の太陽電池モジュールを分割し、すべての系統を接続することができるパワーコンディショナを選択する太陽電池モジュールの配置設計支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
太陽電池モジュールに関する情報を取得する太陽電池モジュール情報取得手順と、
パワーコンディショナに関する情報を取得するパワーコンディショナ情報取得手順と、
設置面における太陽電池モジュールの配置情報を取得する設置太陽電池モジュール配置情報取得手順と、
太陽電池モジュールに関する情報とパワーコンディショナに関する情報と設置面における太陽電池モジュールの配置情報とに基づいて、設置面ごとに当該設置面に配置される太陽電池モジュールについて、とりうる系統の数および各系統に割り付ける太陽電池モジュールの種類とその数からなる系統分解候補を求め、各設置面の系統分解候補の組合せを算出する系統分解候補組合せ算出手順と、
系統分解候補組合せ算出工程によって算出された系統分解候補の組合せのそれぞれについて、最も電力変換効率の高くかつ安価なパワーコンディショナの組合せを選択するパワーコンディショナ算出手順と、
系統分解候補の組合せのそれぞれについて、設置面上の各太陽電池モジュールをいずれかの系統に属させるモジュールの系統への割り付けを行って複数の系統別モジュール割り付け情報を求め、その中から最善のモジュール割り付け情報を選択する系統モジュール割り付け手順と、
前記パワーコンディショナ算出手順によって選択されたパワーコンディショナの組合せと、系統モジュール割り付け手段によって選択されたモジュール割り付け情報とを出力する結果出力手順とを実行させることを特徴とするプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002329904A JP3984151B2 (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002329904A JP3984151B2 (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004164325A JP2004164325A (ja) | 2004-06-10 |
JP3984151B2 true JP3984151B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=32807769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002329904A Expired - Lifetime JP3984151B2 (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3984151B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109426876B (zh) * | 2017-08-22 | 2021-10-22 | 正泰集团股份有限公司 | 太阳能电板生产智能优化系统及方法 |
JP7179597B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2022-11-29 | トヨタホーム株式会社 | 太陽光発電システムの設計支援装置 |
CN111682603B (zh) * | 2020-05-21 | 2021-12-28 | 深圳市德兰明海科技有限公司 | 一种电池充放电的方法、装置以及电子设备 |
-
2002
- 2002-11-13 JP JP2002329904A patent/JP3984151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004164325A (ja) | 2004-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7800921B2 (en) | DC/DC converter | |
US20110222325A1 (en) | Semiconductor device | |
JP3572265B2 (ja) | 太陽電池モジュール、太陽光発電システム及びその施工方法 | |
CN110829427A (zh) | 光伏组件的接串方法、装置、设备及存储介质 | |
CN115714579B (zh) | 对称一体双式组合区域优化光伏组件及mlpe发电系统 | |
JP3984151B2 (ja) | 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 | |
CN110826800A (zh) | 光伏电站布局方法和装置 | |
CN111313735B (zh) | 一种三电平anpc变流器损耗平衡的调制策略 | |
JP4031420B2 (ja) | 太陽光発電装置の設計支援装置 | |
JP2002305318A (ja) | 太陽光発電システム | |
CN116435619A (zh) | 一种储能电池簇、储能电池系统及构建方法、装置 | |
JP2016032021A (ja) | 半導体装置 | |
CN114205830B (zh) | 一种智能电网通信网规划方法、系统、设备及存储介质 | |
CN201365207Y (zh) | 大功率igbt并联驱动电路的拓扑结构 | |
US10204179B2 (en) | Simplified construction of a photovoltaic system with a consecutively placed system block | |
JP3878454B2 (ja) | 太陽電池モジュールの配置設計支援装置および方法ならびにその方法を実行させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 | |
CN205847058U (zh) | 一种超大功率高压变频器 | |
CN110751377A (zh) | 一种直流配电网拓扑结构设计评估方法及装置 | |
TW201931761A (zh) | 電力佈線裝置 | |
CN215580272U (zh) | 一种双回路分体式耐张换位塔 | |
CN109861270A (zh) | 一种多馈入直流系统的新增vsc-hvdc落点优选方法 | |
EP4092702A1 (en) | Capacitor structure and power converter | |
CN117272566B (zh) | 拓扑结构构建方法、装置、设备、介质及电网服务拓扑 | |
EP4276917A1 (en) | Solar panel | |
JP7179597B2 (ja) | 太陽光発電システムの設計支援装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070705 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3984151 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713 Year of fee payment: 6 |
|
SG99 | Written request for registration of restore |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316G99 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |