JP5606882B2 - Photovoltaic power generation diagnostic device - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電システムの故障を診断する太陽光発電診断装置に関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation diagnostic apparatus that diagnoses a failure of a photovoltaic power generation system.
近年、化石燃料の使用に伴う二酸化炭素等の排出による地球の温暖化、原子力発電所の事故や放射性廃棄物による放射能汚染など、地球環境とエネルギーに対する関心が高まっている。このような状況の下、太陽の入射光を利用した光電変換素子である太陽電池は無尽蔵かつクリーンなエネルギー源として注目されている。 In recent years, there has been a growing interest in the global environment and energy, such as global warming due to carbon dioxide emissions from the use of fossil fuels, nuclear power plant accidents and radioactive contamination due to radioactive waste. Under such circumstances, solar cells, which are photoelectric conversion elements using incident light from the sun, are attracting attention as inexhaustible and clean energy sources.
太陽光発電システムの一つに、図１に示すような、系統連系型のシステムがある。太陽電池アレイ１０にて発電される電力は、パワーコンディショナ２０を介して、商用系統などの電力系統へ供給される。パワーコンディショナ２０は、ＤＣ／ＡＣ変換を行い、効率的に電力を取り出す。 One type of photovoltaic power generation system is a grid-connected system as shown in FIG. The electric power generated by the solar cell array 10 is supplied to a power system such as a commercial system via the power conditioner 20. The power conditioner 20 performs DC / AC conversion and efficiently extracts power.
ところで、太陽電池アレイ１０は、一辺が１〜２ｍ程度の太陽電池モジュール１１で構成されている。太陽電池モジュール１１は、一辺が１０ｃｍ程度の太陽電池セル１２を縦横に並べて構成されている。太陽電池モジュール１１を直列に接続したものを太陽電池ストリング１３と呼ぶ。 By the way, the solar cell array 10 is comprised by the solar cell module 11 whose one side is about 1-2 m. The solar cell module 11 is configured by vertically and horizontally arranging solar cells 12 each having a side of about 10 cm. What connected the solar cell module 11 in series is called the solar cell string 13. FIG.
このとき、例えば太陽電池ストリング１３を構成する太陽電池モジュール１１の一つが故障すると、その分だけ、該当する太陽電池ストリング１３からの発電量は小さくなり、太陽電池アレイ１０全体の発電量が小さくなる。 At this time, for example, when one of the solar cell modules 11 constituting the solar cell string 13 breaks down, the power generation amount from the corresponding solar cell string 13 decreases accordingly, and the power generation amount of the entire solar cell array 10 decreases. .
ところが、太陽光発電システムにおける発電量は、日射量によっても大きく変化するため、発電量が低下したとしても、太陽電池モジュール１１などの故障による発電量の低下なのか、日射量の低下による発電量の低下なのか、の判断は容易ではない。 However, since the amount of power generation in the solar power generation system varies greatly depending on the amount of solar radiation, even if the amount of power generation decreases, the amount of power generation due to a failure of the solar cell module 11 or the like, or the amount of power generation due to the decrease in the amount of solar radiation It is not easy to determine whether this is a drop in
これを解決するための技術として、設置場所の地形、気象条件、システム自体の構成などの太陽光発電システムの設置条件を入力し、正常稼働時の基準出力特性を算出し、この基準出力特性と稼働中の太陽光発電システムにおける出力特性を比較し、比較結果に基づいて故障診断を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 As a technology for solving this, the installation conditions of the photovoltaic power generation system such as the location of the installation site, weather conditions, and the configuration of the system itself are input, and the reference output characteristics during normal operation are calculated. A technique is disclosed in which output characteristics in an operating photovoltaic power generation system are compared and a failure diagnosis is performed based on the comparison result (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１に記載される技術では、設置条件から基準出力特性を算出するものであり、例えば日射量を計測する日射計などが必要となるなど、装置構成が複雑になる虞がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, the reference output characteristics are calculated from the installation conditions, and there is a possibility that the apparatus configuration may be complicated, for example, a solar radiation meter for measuring the amount of solar radiation is required.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、設置条件などの入力を必ずしも必須とせず、太陽光発電システムからの出力に基づき、適切な故障診断を実現することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is not to necessarily require installation conditions and the like to be input, and to realize appropriate failure diagnosis based on the output from the photovoltaic power generation system. There is.
上述した目的を達成するためになされた請求項１に記載の太陽光発電診断装置は、情報取得部と、情報記憶部と、診断部とを備えている。
情報取得部は、太陽光発電システムに具備される計測器から、発電量を導出可能な発電相当量を取得する。発電相当量は、発電量そのものであってもよいし、発電量を導出可能な電流量であってもよい。例えば太陽電池アレイで発電される電力は数秒ごとにサンプリングされることを前提に、これらサンプリングデータを基に１分間の平均発電量を発電相当量とすることが考えられる。また、情報記憶部は、情報取得部にて取得される離散的な発電相当量を過去から現在にわたって記憶するためのものである。
The photovoltaic power generation diagnostic apparatus according to claim 1 made to achieve the above-described object includes an information acquisition unit, an information storage unit, and a diagnostic unit.
The information acquisition unit acquires a power generation equivalent amount from which a power generation amount can be derived from a measuring instrument provided in the solar power generation system. The power generation equivalent amount may be the power generation amount itself, or may be a current amount from which the power generation amount can be derived. For example, on the assumption that the power generated by the solar cell array is sampled every few seconds, it is conceivable that the average power generation amount per minute is set as the power generation equivalent amount based on these sampling data. The information storage unit is for storing the discrete power generation equivalent amount acquired by the information acquisition unit from the past to the present.
そして、診断部により、情報記憶部に記憶された発電相当量に基づき、基準値算出処理、評価値算出処理、及び、故障判断処理が実行される。
基準値算出処理では、情報記憶部にて記憶された発電相当量に基づき、サンプル期間の特定の評価時間帯における発電相当量から上位の発電相当量が抽出される。サンプル期間は、故障判断の基準となる期間であり、例えば過去一ヶ月の期間として設定される。サンプル期間には、後述する評価期間よりも過去の期間が設定されるのであるが、部分的に重なる場合も考えられる。また、抽出されたサンプル期間の発電相当量に応じた基準値が算出される。例えば基準値は、サンプル期間における上位の発電相当量の平均値として算出されるという具合である。
Then, the reference value calculation process, the evaluation value calculation process, and the failure determination process are executed by the diagnosis unit based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit.
In the reference value calculation process, the upper power generation equivalent amount is extracted from the power generation equivalent amount in the specific evaluation time zone of the sample period based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit. The sample period is a period serving as a criterion for failure determination, and is set as a period of the past month, for example. In the sample period, a period before the evaluation period described later is set, but there may be a case where the sample periods partially overlap. Further, a reference value corresponding to the extracted power generation equivalent amount of the sample period is calculated. For example, the reference value is calculated as an average value of the upper power generation equivalent amount in the sample period.
一方、評価値算出処理では、情報記憶部にて記憶された発電相当量に基づき、評価期間の評価時間帯における発電相当量から上位の発電相当量が抽出される。評価期間は、例えば過去一週間の期間として設定される。また、抽出された評価期間の発電相当量に応じた評価値が算出される。例えば評価値は、評価期間における上位の発電相当量の平均値として算出されるという具合である。 On the other hand, in the evaluation value calculation process, the upper power generation equivalent amount is extracted from the power generation equivalent amount in the evaluation time zone of the evaluation period based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit. The evaluation period is set as a period of the past week, for example. In addition, an evaluation value corresponding to the power generation equivalent amount in the extracted evaluation period is calculated. For example, the evaluation value is calculated as an average value of the upper power generation equivalent amount in the evaluation period.
なお、評価時間帯は、任意に設定すればよく、例えば半日であってもよいし、１日であってもよい。また、数日〜数ヶ月という時間帯を設定してもよい。また、評価時間帯における発電相当量は、積算処理されたものとしてもよいし、平均処理されたものとしてもよい。このように、発電相当量から評価時間帯における発電相当量を算出する際、積算処理や平均処理が必要なことを考えると、上述した情報記憶部には、積算処理や平均処理された後のデータを記憶するようにしてもよい。 In addition, what is necessary is just to set an evaluation time slot | zone arbitrarily, for example, may be a half day and may be one day. Moreover, you may set the time slot | zone of several days-several months. In addition, the power generation equivalent amount in the evaluation time zone may be integrated or may be averaged. In this way, when calculating the power generation equivalent amount in the evaluation time period from the power generation equivalent amount, considering that the integration process and the average process are necessary, the information storage unit described above has a state after the integration process and the average process. Data may be stored.
そして、故障判断処理では、基準値と評価値との差分を求めることによって、故障が判断される。
つまり、過去のサンプル期間の発電相当量と評価対象となる評価期間の発電相当量とに基づき故障を判断するのであるが、それぞれの期間で上位の発電相当量を抽出することにより、日射量が十分な条件の下、両期間の発電相当量を比較するのである。これにより、設置条件などの入力を不要とし、太陽光発電システムからの出力に基づき、適切な故障診断を実現することができる。
In the failure determination process, a failure is determined by obtaining a difference between the reference value and the evaluation value.
In other words, the failure is determined based on the power generation equivalent amount in the past sample period and the power generation equivalent amount in the evaluation period to be evaluated, but by extracting the upper power generation equivalent amount in each period, the amount of solar radiation is reduced. Under sufficient conditions, the power generation equivalents of both periods are compared. Thereby, input of installation conditions etc. becomes unnecessary and an appropriate failure diagnosis can be realized based on the output from the photovoltaic power generation system.
ところで、サンプル期間の発電相当量のうち上位のものを抽出する際、請求項２に示すように、サンプル期間の発電相当量のうち最上位からＭ（Ｍは自然数）番目までの発電相当量を抽出することが考えられる。例えば、最上位から３番目までの発電相当量を抽出するという具合である。また、雲の移動に起因する瞬間的な日射強度の増加によりあるタイミングで発電相当量が定常時よりも大きく計測される場合があることを考慮して、請求項３に示すように、サンプル期間の発電相当量のうち上位Ｍ´番目まで（Ｍ´は自然数）の発電相当量を除く上位の発電相当量を抽出するようにしてもよい。 By the way, when extracting the upper one of the power generation equivalents in the sample period, as shown in claim 2, the power generation equivalents from the top to the Mth (M is a natural number) among the power generation equivalents in the sample period. It is possible to extract. For example, the power generation equivalent amount from the top to the third is extracted. Further, in consideration of the fact that the power generation equivalent amount may be measured larger than the steady state at a certain timing due to the instantaneous increase in solar radiation intensity caused by the movement of the cloud, as shown in claim 3, The upper power generation equivalent amount excluding the power generation equivalent amount up to the upper M ′ (M ′ is a natural number) may be extracted.
一方、評価期間の発電相当量のうち上位のものを抽出する際、サンプル期間の場合と同様、請求項４に示すように、評価期間の発電相当量のうち最上位からＮ（Ｎは自然数）番目までの発電相当量を抽出することが考えられる。また、雲の移動に起因する瞬間的な日射強度の増加によりあるタイミングで発電相当量が定常時よりも大きく計測される場合があることを考慮して、請求項５に示すように、評価期間の発電相当量のうち上位Ｎ´番目まで（Ｎ´は自然数）の発電相当量を除く上位の発電相当量を抽出するようにしてもよい。 On the other hand, when extracting the higher-order power generation equivalent amount during the evaluation period, as in the case of the sample period, as shown in claim 4, N is the highest power generation equivalent amount during the evaluation period (N is a natural number). It is conceivable to extract the power generation equivalent up to the second. Further, in consideration of the fact that the power generation equivalent amount may be measured at a certain timing larger than that in the steady state due to the instantaneous increase in solar radiation intensity caused by the movement of the clouds, as shown in claim 5, The upper power generation equivalent amount excluding the power generation equivalent amount up to the top N ′ (N ′ is a natural number) may be extracted.
より具体的に説明すれば、例えば、それぞれの期間における最上位から３番目までの３つの発電相当量を抽出することが考えられる。また例えば、それぞれの期間における最上位を除く２番目から４番目までの３つの発電相当量を抽出することが考えられる。ただし、各期間で同じ数の発電相当量を抽出することには限定されず、例えば、サンプル期間では上位５つの発電相当量を抽出し、評価期間では上位３つの発電相当量を抽出してもよい。また、必ずしも複数の発電相当量を抽出する必要はなく、最上位の発電相当量だけを抽出する構成や２番目の発電相当量だけを抽出する構成も含まれる。 More specifically, for example, it is conceivable to extract three power generation equivalent amounts from the top to the third in each period. Further, for example, it is conceivable to extract three power generation equivalent amounts from the second to the fourth, excluding the highest in each period. However, it is not limited to extracting the same number of power generation equivalents in each period. For example, the top five power generation equivalents may be extracted in the sample period, and the top three power generation equivalents may be extracted in the evaluation period. Good. Further, it is not always necessary to extract a plurality of power generation equivalent amounts, and a configuration for extracting only the highest power generation equivalent amount and a configuration for extracting only the second power generation equivalent amount are also included.
このように上位の発電相当量を抽出するようにすれば、十分な日射量となる蓋然性が高く、妥当な発電相当量を抽出することができ、サンプル期間に基づく基準値及び、評価期間に基づく評価値が妥当なものとなる。 If the upper power generation equivalent amount is extracted in this way, it is highly probable that the amount of solar radiation will be sufficient, and a reasonable power generation equivalent amount can be extracted, based on the reference value based on the sample period and the evaluation period The evaluation value is appropriate.
ところで、基準値及び評価値は、上述したように、抽出した発電相当量の平均値とすることが考えられる（請求項６）。ただし、サンプル期間の中に故障した後の発電相当量が含まれると、平均値が大きく推移して基準値としての用を成さない可能性がある。 By the way, as described above, the reference value and the evaluation value may be the average value of the extracted power generation equivalent amount (Claim 6). However, if the power generation equivalent after the failure is included in the sample period, the average value may change greatly and may not be used as the reference value.
そこで、請求項７に示すように、過去の複数のサンプル期間における基準値の推移に基づき基準値の経時変化を予測するためのトレンドが設定されるようになっており、診断部は、基準値算出処理にて算出された基準値がトレンドから外れている場合、当該基準値による故障判断処理を行わないようにしてもよい。つまり、基準値の推移を記録してトレンド管理するのである。 Therefore, as shown in claim 7, a trend for predicting a change in the reference value with time is set based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods. When the reference value calculated in the calculation process is out of the trend, the failure determination process based on the reference value may not be performed. That is, the trend management is performed by recording the transition of the reference value.
「トレンド」は、複数の基準値から例えば最小二乗法で近似されるトレンド直線として設定することが考えられる。この場合、トレンド直線からの乖離度によって基準値がトレンドから外れているか否かを判断する。もちろん、直線でなく曲線で近似してもよい。また、「トレンド」は、複数の基準値の推移から基準値の上限及び下限を示すトレンド範囲として設定することが考えられる。この場合、基準値がトレンド範囲から外れているか否かを判断する。 The “trend” may be set as a trend line approximated by a least square method from a plurality of reference values. In this case, it is determined whether or not the reference value is out of the trend based on the degree of deviation from the trend line. Of course, you may approximate by a curve instead of a straight line. “Trend” may be set as a trend range indicating an upper limit and a lower limit of the reference value from the transition of a plurality of reference values. In this case, it is determined whether or not the reference value is out of the trend range.
このようにすれば、たとえサンプル期間の中に故障した後の発電相当量が含まれた場合であっても、従来のトレンドから大きく逸脱する基準値は、サンプルデータとして不適切と判断することができる。また、トレンドは、多照年や寡照年などの気象状況、温度変化などの季節的要因、ＰＶモジュールの経年劣化などを加味して設定することが考えられる。このように基準値をトレンド管理すれば、気象状況、季節的要因、経年劣化などから想定される変化幅を逸脱する変化が基準値に生じていることをもって、故障を判断することもできる。 In this way, even if the sample period includes the power generation equivalent after the failure, a reference value that deviates significantly from the conventional trend can be determined to be inappropriate as sample data. it can. In addition, it is conceivable that the trend is set in consideration of weather conditions such as multi-years and lanterns, seasonal factors such as temperature changes, and PV module aging. If trend management is performed on the reference value in this way, it is possible to determine a failure when a change deviating from the expected change range occurs due to weather conditions, seasonal factors, aging deterioration, or the like.
この意味で、「太陽光発電システムに具備される計測器から、発電量を導出可能な発電相当量を取得する情報取得部と、前記情報取得部にて取得される離散的な前記発電相当量を過去から現在にわたって記憶するための情報記憶部と、前記情報記憶部にて記憶された前記発電相当量に基づき、故障判断の基準となる期間であるサンプル期間の特定の評価時間帯における発電相当量から上位の発電相当量を抽出し、当該発電相当量に応じた基準値を算出する基準値算出処理、及び、前記基準値に基づいて故障を判断する故障判断処理、を実行可能な診断部とを備え、過去の複数のサンプル期間における前記基準値の推移に基づき前記基準値の経時変化を予測するためのトレンドが設定されるようになっており、前記診断部は、前記基準値算出処理にて算出された前記基準値が前記トレンドから外れている場合、前記故障判断処理にて故障したと判断することを特徴とする太陽光発電診断装置。」としてもよい。 In this sense, “an information acquisition unit that acquires a power generation equivalent amount from which a power generation amount can be derived from a measuring instrument included in the solar power generation system, and the discrete power generation equivalent amount acquired by the information acquisition unit. Information storage unit for storing data from the past to the present, and power generation equivalent in a specific evaluation time zone of a sample period, which is a reference period for failure determination, based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit Diagnostic unit capable of executing a reference value calculation process for calculating a reference value corresponding to the power generation equivalent amount and a failure determination process for determining a failure based on the reference value by extracting a higher power generation equivalent amount from the quantity And a trend for predicting a change in the reference value over time based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods is set, and the diagnosis unit calculates the reference value calculation process. If the reference value calculated in deviates from the trend may be photovoltaic diagnostic device. ", Characterized in that it is determined that the failure in the failure determination process.
なお、さらに故障診断の精度を向上させるという観点から、請求項８に示すように、特定の評価時間帯として複数の時間帯を設定するようにしてもよい。この場合、診断部は、基準値算出処理及び評価値算出処理にて複数の時間帯における基準値及び評価値を算出し、故障判断処理にて、複数の時間帯のそれぞれについて基準値と評価値との差分を求めることにより、故障を判断する。このようにすれば、一つの評価時間帯だけでなく、複数の評価時間帯についての総合的な判断がなされるため、さらに故障診断の精度を向上させることができる。 From the viewpoint of further improving the accuracy of fault diagnosis, as shown in claim 8, a plurality of time zones may be set as specific evaluation time zones. In this case, the diagnosis unit calculates the reference value and the evaluation value in a plurality of time zones by the reference value calculation processing and the evaluation value calculation processing, and the reference value and the evaluation value for each of the plurality of time zones in the failure determination processing. The failure is determined by obtaining the difference between. In this way, since a comprehensive judgment is made not only for one evaluation time zone but also for a plurality of evaluation time zones, the accuracy of fault diagnosis can be further improved.
また、故障診断の精度を向上させるという観点から、請求項９に示すように、特定の評価時間帯として複数の時間帯が設定されることを前提に、診断部は、基準値算出処理及び評価値算出処理にて複数の時間帯のそれぞれにおけるピーク値を上位の発電相当量として抽出し、複数の時間帯におけるピーク値を積算処理して基準値及び評価値を算出し、故障判断処理にて、基準値と評価値との差分を求めることにより、故障を判断するようにしてもよい。例えば、６時〜７時、７時〜８時、８時〜９時、・・・という具合に１時間毎に評価時間帯を設定し、サンプル期間及び評価期間におけるピーク値をそれぞれの評価時間帯における上位の発電相当量として抽出し、抽出したピーク値を積算して晴天時の日積算発電量として基準値及び評価値を算出するという具合である。このようにすれば、一つの評価時間帯だけでなく、複数の評価時間帯についての総合的な判断がなされるため、さらに故障診断の精度を向上させることができる。 Further, from the viewpoint of improving the accuracy of fault diagnosis, as shown in claim 9, on the assumption that a plurality of time zones are set as specific evaluation time zones, the diagnosis unit performs reference value calculation processing and evaluation. In the value calculation process, the peak value in each of a plurality of time zones is extracted as the upper power generation equivalent amount, the peak value in the plurality of time zones is integrated, the reference value and the evaluation value are calculated, and the failure determination process The failure may be determined by obtaining a difference between the reference value and the evaluation value. For example, an evaluation time zone is set every hour such as 6 o'clock to 7 o'clock, 7 o'clock to 8 o'clock, 8 o'clock to 9 o'clock, and so on, and the peak value in the sample period and the evaluation period is set to each evaluation time. It is extracted as the upper power generation equivalent amount in the belt, and the extracted peak value is integrated to calculate the reference value and the evaluation value as the daily integrated power generation amount in fine weather. In this way, since a comprehensive judgment is made not only for one evaluation time zone but also for a plurality of evaluation time zones, the accuracy of fault diagnosis can be further improved.
ところで、上述したように過去一ヶ月間をサンプル期間とし過去一週間を評価期間とすることが一例として考えられるが、サンプル期間及び評価期間は任意に設定すればよい。
そこで、請求項１０に示すように、サンプル期間及び評価期間の少なくとも一方は、設定変更可能となっていることとしてもよい。例えば季節などで異なる日射量を考慮して妥当なサンプル期間及び評価期間を設定すれば、確実な故障診断に寄与する。
By the way, as described above, it can be considered as an example that the past month is the sample period and the past week is the evaluation period, but the sample period and the evaluation period may be arbitrarily set.
Therefore, as shown in claim 10, at least one of the sample period and the evaluation period may be settable. For example, if an appropriate sample period and evaluation period are set in consideration of the amount of solar radiation that varies depending on the season, it contributes to reliable failure diagnosis.
なお、日射量が十分な場合に故障診断の正当性が高くなることに鑑み、請求項１１に示すように、評価時間帯が太陽の南中時刻を含むようにするとよい。このようにすれば、故障診断の正当性が高くなる。 In view of the fact that the correctness of failure diagnosis becomes high when the amount of solar radiation is sufficient, as shown in claim 11, it is preferable that the evaluation time zone includes the solar time in the sun. In this way, the correctness of the failure diagnosis is increased.
また、請求項１２に示すように、故障判断処理によって故障したと判断された回数が予め設定された設定回数を越えると、通知部が、故障診断の結果を外部へ通知するようにしてもよい。このようにすれば、例えば利用者以外の第三者が故障を管理することもできるため、確実な故障の発見につながる。 In addition, as described in claim 12, when the number of times determined to be a failure by the failure determination process exceeds a preset number of times, the notification unit may notify the result of the failure diagnosis to the outside. . In this way, for example, a third party other than the user can manage the failure, which leads to the reliable discovery of the failure.
このように複数回の故障判断を行うような構成では、請求項１３に示すように、故障判断処理にて故障したと判断した場合、当該判断時の評価期間を、次の故障判断処理では、サンプル期間から外すようにすることが好ましい。このようにすれば、サンプル期間における発電相当量の信頼性を向上させることができ、サンプルの精度を向上させることができる。 In such a configuration in which the failure determination is performed a plurality of times, as shown in claim 13, when it is determined that a failure has occurred in the failure determination process, the evaluation period at the time of the determination is determined by the following failure determination process: It is preferable to exclude from the sample period. In this way, the reliability of the power generation equivalent amount in the sample period can be improved, and the accuracy of the sample can be improved.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図２は、太陽光発電診断装置の機能ブロック図である。
図２に示すように、太陽光発電診断装置３０は、太陽光発電システムに対して用いられる。太陽光発電システムでは、図１に示したように、太陽電池アレイ１０にて発電される電力がＰＣＳ２０にて取り出されて商用系統などの電力系統へ供給される。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a functional block diagram of the photovoltaic power generation diagnostic apparatus.
As shown in FIG. 2, the photovoltaic power generation diagnostic device 30 is used for a photovoltaic power generation system. In the solar power generation system, as shown in FIG. 1, the power generated by the solar cell array 10 is taken out by the PCS 20 and supplied to a power system such as a commercial system.
太陽光発電診断装置３０は、計測データ受信部３１、実績履歴ＤＢ部３２、ユーザ設定部３３、診断部３４、表示部３５、及び、送信部３６を備えている。
計測データ受信部３１は、太陽光発電システム側の計測器５０から各種の情報を取得するための構成である。例えば、コンピュータシステムの入力ポートとして具現化される。なお、計測器５０からの情報は、有線で取得されるようにしてもよいし、無線で取得されるようにしてもよい。
The photovoltaic power generation diagnosis device 30 includes a measurement data receiving unit 31, a performance history DB unit 32, a user setting unit 33, a diagnosis unit 34, a display unit 35, and a transmission unit 36.
The measurement data receiving unit 31 is a configuration for acquiring various types of information from the measuring instrument 50 on the photovoltaic power generation system side. For example, it is embodied as an input port of a computer system. Note that the information from the measuring instrument 50 may be acquired by wire or may be acquired wirelessly.
計測器５０は、電力計測部５２を有している。電力計測部５２は、発電量を送信する。なお、電力計測部５２はＰＣＳ２０の機能として実現されるが、計測器５０自体がＰＣＳ２０の機能として実現されることもある。 The measuring instrument 50 has a power measuring unit 52. The power measuring unit 52 transmits the power generation amount. In addition, although the electric power measurement part 52 is implement | achieved as a function of PCS20, the measuring device 50 itself may be implement | achieved as a function of PCS20.
発電量は、１分間の平均発電量となっている。詳しく言うと、電力計測部５２は、太陽電池アレイ１０にて発電される電力を所定秒（例えば６秒）ごとにサンプリングし、１分間の平均の発電量を送信する。 The power generation amount is an average power generation amount for one minute. Specifically, the power measurement unit 52 samples the power generated by the solar cell array 10 every predetermined seconds (for example, 6 seconds), and transmits the average power generation amount for one minute.
計測データ受信部３１にて受信された情報は、実績履歴ＤＢ部３２に記憶される。上述したように、発電量は１分間の平均発電量である。また、実績履歴ＤＢ部３２には、ユーザ設定部３３にて設定される各種のパラメータが記憶されている。 Information received by the measurement data receiving unit 31 is stored in the result history DB unit 32. As described above, the power generation amount is an average power generation amount for one minute. In addition, the performance history DB unit 32 stores various parameters set by the user setting unit 33.
診断部３４は、演算処理部３７、及び、故障判断処理部３８を有している。
演算処理部３７は、サンプル期間の評価時間帯における発電量を算出する。具体的に、演算処理部３７は、実績履歴ＤＢ部３２に記憶された１分間の発電量を基に、積算処理を行い、サンプル期間の評価時間帯における発電量を求める。また、演算処理部３７は、サンプル期間の評価時間帯における発電量のうち最上位から３番目までの発電量を抽出し、これら発電量の平均値を求める。この平均値が、基準値となる。
The diagnosis unit 34 includes an arithmetic processing unit 37 and a failure determination processing unit 38.
The arithmetic processing unit 37 calculates the power generation amount in the evaluation time zone of the sample period. Specifically, the arithmetic processing unit 37 performs integration processing based on the power generation amount for one minute stored in the performance history DB unit 32, and obtains the power generation amount in the evaluation time zone of the sample period. In addition, the arithmetic processing unit 37 extracts the power generation amounts from the highest to the third power generation amount in the evaluation time zone of the sample period, and obtains an average value of these power generation amounts. This average value becomes the reference value.
さらにまた、演算処理部３７は、評価期間の評価時間帯における発電量を算出する。具体的に、演算処理部３７は、実績履歴ＤＢ部３２に記憶された１分間の発電量を基に、積算処理を行い、評価期間の評価時間帯における発電量を求める。また、演算処理部３７は、評価期間の評価時間帯における発電量のうち最上位から３番目までの発電量を抽出し、これら発電量の平均値を求める。この平均値が、評価値となる。 Furthermore, the arithmetic processing unit 37 calculates the power generation amount in the evaluation time zone of the evaluation period. Specifically, the arithmetic processing unit 37 performs integration processing based on the power generation amount for one minute stored in the performance history DB unit 32 to obtain the power generation amount in the evaluation time zone of the evaluation period. In addition, the arithmetic processing unit 37 extracts the power generation amount from the top to the third power generation amount in the evaluation time period of the evaluation period, and obtains an average value of these power generation amounts. This average value becomes an evaluation value.
なお、本実施形態では、評価時間帯は、南中時刻を含む１１〜１２時の一時間として設定されている。また、サンプル期間は、過去一ヶ月（３０日）として設定されており、一方、評価期間は、評価日を含む直近の一週間（７日）として設定されている。 In the present embodiment, the evaluation time zone is set as one hour between 11 and 12 o'clock including the south-central time. The sample period is set as the past month (30 days), while the evaluation period is set as the most recent week (7 days) including the evaluation date.
故障判断処理部３８は、基準値と評価値とを比較して、故障を判断する。具体的には、基準値と評価値との差分を求め、基準値と評価値との差分乖離度（差分率）を求める。そして、この差分乖離度が予め定められた設定乖離度よりも大きい場合に、故障した、と判断する。 The failure determination processing unit 38 determines a failure by comparing the reference value and the evaluation value. Specifically, the difference between the reference value and the evaluation value is obtained, and the difference divergence (difference rate) between the reference value and the evaluation value is obtained. Then, when the difference divergence degree is larger than a predetermined set divergence degree, it is determined that a failure has occurred.
表示部３５は、例えば液晶表示装置として具現化される。表示部３５には、故障判断処理部３８によって故障したとの判断がなされた場合、その旨が表示される。また、送信部３６は、コンピュータシステムの出力ポートとして具現化され、所定条件成立時に、外部コンピュータシステムへ、故障診断結果を通知する。 The display unit 35 is embodied as a liquid crystal display device, for example. When the failure determination processing unit 38 determines that a failure has occurred, the display unit 35 displays that fact. The transmission unit 36 is embodied as an output port of the computer system, and notifies a failure diagnosis result to an external computer system when a predetermined condition is satisfied.
次に、診断処理の一例を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
最初のＳ１００では、発電量を取得する。この処理は、図２中の計測器５０からの情報を、計測データ受信部３１にて取得するものである。
Next, an example of the diagnosis process will be described based on the flowchart of FIG.
In the first S100, the power generation amount is acquired. In this process, the measurement data receiving unit 31 acquires information from the measuring instrument 50 in FIG.
続くＳ１１０では、発電量を記憶する。この処理は、Ｓ１００にて受信した発電量を、図２中の実績履歴ＤＢ部３２に記憶するものである。これにより、上述したように、1分間の平均発電量が記憶されることになる。 In subsequent S110, the power generation amount is stored. In this process, the power generation amount received in S100 is stored in the performance history DB unit 32 in FIG. Thereby, as described above, the average power generation amount for one minute is stored.
次のＳ１２０では、サンプル期間の発電量を算出して抽出する。例えば、図４（ａ）に示すように、サンプル期間である４月４日から５月３日までの評価時間帯における発電量をそれぞれ積算して算出する。そして、最上位から３番目までの発電量を抽出する。図４（ａ）に示した例では、４月８日がランク「１」で最上位となっており、４月１７日がランク「２」で２番目となっており、４月２５日がランク「３」で３番目となっている。したがって、図４（ｂ）に示すごとく、これらの発電量が抽出される。 In the next S120, the power generation amount in the sample period is calculated and extracted. For example, as shown in FIG. 4A, the power generation amounts in the evaluation time period from April 4 to May 3 as the sample period are respectively integrated and calculated. Then, the power generation amount from the top to the third is extracted. In the example shown in FIG. 4A, April 8 is the highest rank with rank “1”, April 17 is second with rank “2”, and April 25 is It is third in rank “3”. Therefore, as shown in FIG. 4B, these power generation amounts are extracted.
次のＳ１３０では、サンプル期間の発電量に基づく基準値を算出する。この処理は、Ｓ１２０にて抽出した最上位から３番目までの発電量の平均値を求めるものである。この平均値が基準値として採用される。図４（ａ）の例では、図４（ｃ）に示すように、基準値が「８．９１２」として算出される。 In the next S130, a reference value based on the power generation amount in the sample period is calculated. In this process, the average value of the power generation amounts from the top to the third extracted in S120 is obtained. This average value is adopted as a reference value. In the example of FIG. 4A, the reference value is calculated as “8.912” as illustrated in FIG.
続くＳ１４０では、評価期間の発電量を算出して抽出する。例えば、図５（ａ）に示すように、評価期間である５月４日から５月１０日までの評価時間帯における発電量をそれぞれ積算して算出する。そして、最上位から３番目までの発電量を抽出する。図５（ａ）に示した例では、５月９日がランク「１」で最上位となっており、５月６日がランク「２」で２番目となっており、５月５日がランク「３」で３番目となっている。したがって、図５（ｂ）に示すごとく、これらの発電量が抽出される。 In subsequent S140, the power generation amount in the evaluation period is calculated and extracted. For example, as shown in FIG. 5A, the power generation amounts in the evaluation time period from May 4th to May 10th, which is the evaluation period, are respectively integrated and calculated. Then, the power generation amount from the top to the third is extracted. In the example shown in FIG. 5A, May 9 is the highest rank with rank “1”, May 6 is second with rank “2”, and May 5 is It is third in rank “3”. Therefore, as shown in FIG. 5B, these power generation amounts are extracted.
次のＳ１５０では、評価期間の発電量に基づく評価値を算出する。この処理は、Ｓ１４０にて抽出した最上位から３番目までの発電量の平均値を求めるものである。この平均値が評価値として採用される。図５（ａ）の例では、図５（ｃ）に示すように、評価値が「７．６６８」として算出される。 In the next S150, an evaluation value based on the power generation amount in the evaluation period is calculated. In this process, the average value of the power generation amounts from the top to the third extracted in S140 is obtained. This average value is adopted as the evaluation value. In the example of FIG. 5A, the evaluation value is calculated as “7.668” as shown in FIG.
続くＳ１６０では、Ｓ１３０及びＳ１５０で算出した基準値及び評価値に基づき、故障を判断する。具体的には、基準値と評価値との差分を求め、この差分から差分乖離度を算出する。例えば図６に示すように、差分が「−１．２４４」として、差分乖離度が「−１３．９６」として求められる。そして、予め定められる設定乖離度を差分乖離度が上回っている場合には、故障したと判断する。 In subsequent S160, a failure is determined based on the reference value and the evaluation value calculated in S130 and S150. Specifically, the difference between the reference value and the evaluation value is obtained, and the difference divergence is calculated from this difference. For example, as shown in FIG. 6, the difference is obtained as “−1.244” and the difference divergence is obtained as “−13.96”. And when the difference divergence degree exceeds the predetermined setting divergence degree, it is determined that a failure has occurred.
故障判断後に実行されるＳ１７０では、故障したことを表示する。この処理は、表示部３５（図２参照）を介して故障したことを知らせるものである。
次のＳ１８０では、故障回数をインクリメントする。故障回数は、故障判断が累積して何回なされたかを示すものである。
In S170, which is executed after the failure determination, a failure is displayed. This process notifies that a failure has occurred via the display unit 35 (see FIG. 2).
In the next S180, the failure count is incremented. The number of failures indicates how many times failure determinations have been made.
続くＳ１９０では、故障回数が予め設定される設定回数を越えたか否かを判断する。ここで設定回数を越えたと判断された場合（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、Ｓ２００にて故障したことを送信部３６（図２参照）から外部へ通知し、その後、診断処理を終了する。なお、故障診断結果及び故障回数は、例えば図２に示すように、実績履歴ＤＢ部３２に記憶しておくことが考えられる。一方、設定回数を越えていないと判断された場合（Ｓ１９０：ＮＯ）、Ｓ２００の処理を実行せず、診断処理を終了する。 In subsequent S190, it is determined whether or not the number of failures exceeds a preset number of times. If it is determined that the set number of times has been exceeded (S190: YES), the failure is notified from the transmission unit 36 (see FIG. 2) to the outside in S200, and then the diagnosis process is terminated. Note that the failure diagnosis result and the number of failures may be stored in the record history DB unit 32 as shown in FIG. On the other hand, when it is determined that the set number of times has not been exceeded (S190: NO), the process of S200 is not executed and the diagnosis process is terminated.
次に、太陽光発電診断装置３０の発揮する効果を説明する。
本実施形態では、発電量を取得し（図３中のＳ１００）、この発電量を記憶しておき（Ｓ１１０）、サンプル期間の評価時間帯における発電量を算出し、これらのうちで上位の発電量を抽出し（Ｓ１２０）、その平均値を基準値とする（Ｓ１３０）。また、評価期間の評価時間帯における発電量を算出し、これらのうちで上位の発電量を抽出し（Ｓ１４０）、その平均値を評価値とする（Ｓ１５０）。そして、基準値と評価値との差分に基づき、システムの故障を判断する（Ｓ１６０）。
Next, the effect exhibited by the photovoltaic power generation diagnostic device 30 will be described.
In the present embodiment, the amount of power generation is acquired (S100 in FIG. 3), this amount of power generation is stored (S110), the amount of power generation in the evaluation time zone of the sample period is calculated, The amount is extracted (S120), and the average value is set as a reference value (S130). Further, the amount of power generation in the evaluation time zone of the evaluation period is calculated, and the power generation amount at the top of these is extracted (S140), and the average value is set as the evaluation value (S150). Then, based on the difference between the reference value and the evaluation value, a system failure is determined (S160).
つまり、本実施形態では、過去のサンプル期間の発電量と評価対象となる評価期間の発電量とに基づき故障を判断するのであるが、それぞれの期間で上位の発電量を抽出することにより、日射量が十分な条件の下、両期間の発電相当量を比較するのである。これにより、設置条件などの入力を不要とし、太陽光発電システムからの出力に基づき、適切な故障診断を実現することができる。 In other words, in this embodiment, a failure is determined based on the power generation amount in the past sample period and the power generation amount in the evaluation period to be evaluated, but by extracting the upper power generation amount in each period, solar radiation is extracted. The amount of power generation equivalent in both periods is compared under conditions where the amount is sufficient. Thereby, input of installation conditions etc. becomes unnecessary and an appropriate failure diagnosis can be realized based on the output from the photovoltaic power generation system.
また、図２に示すように、日射量や温度情報を取得する構成は、不要となる。
さらにまた、上位の発電量を抽出することにより、たとえデータが欠損している場合であっても、妥当な故障診断が行える。例えば図４（ａ）では、４月１４日の発電量が「０」となっておりデータが欠損していると思われるが、このデータは故障診断に用いられないため、妥当な故障診断が実現される。
Moreover, as shown in FIG. 2, the structure which acquires solar radiation amount and temperature information becomes unnecessary.
Furthermore, by extracting the upper power generation amount, even if data is missing, a reasonable failure diagnosis can be performed. For example, in FIG. 4A, the amount of power generation on April 14 is “0” and the data seems to be missing. However, since this data is not used for failure diagnosis, a reasonable failure diagnosis is possible. Realized.
また、本実施形態では、評価時間帯が１１時〜１２時となっており、太陽の南中時刻が含まれる。これにより、日射量が十分となる可能性が高くなり、故障診断の正当性が高くなる。 In the present embodiment, the evaluation time zone is from 11:00 to 12:00, and includes the solar time in the sun. This increases the possibility that the amount of solar radiation will be sufficient, increasing the validity of failure diagnosis.
さらにまた、本実施形態では、故障回数をインクリメントし（図３中のＳ１８０）、予め設定される設定回数を故障回数が越えた場合（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、外部へ通知する（Ｓ２００）。これにより、例えば利用者以外の第三者が故障を管理することもできるため、確実な故障の発見につながる。 Furthermore, in the present embodiment, the number of failures is incremented (S180 in FIG. 3), and when the number of failures exceeds a preset number of times (S190: YES), notification is made to the outside (S200). As a result, for example, a third party other than the user can manage the failure, which leads to the reliable discovery of the failure.
なお、本実施形態における計測器５０が「太陽光発電システムに具備される計測器」に相当する。また、本実施形態における太陽光発電診断装置３０が「太陽光発電診断装置」に相当し、計測データ受信部３１が「情報取得部」に相当し、実績履歴ＤＢ部３２が「情報記憶部」に相当し、診断部３４が「診断部」に相当し、送信部３６が「通知部」に相当する。 Note that the measuring instrument 50 in the present embodiment corresponds to “a measuring instrument provided in the photovoltaic power generation system”. Further, the photovoltaic power generation diagnostic device 30 in the present embodiment corresponds to a “photovoltaic power generation diagnostic device”, the measurement data reception unit 31 corresponds to an “information acquisition unit”, and the performance history DB unit 32 corresponds to an “information storage unit”. The diagnosis unit 34 corresponds to a “diagnosis unit”, and the transmission unit 36 corresponds to a “notification unit”.
さらにまた、演算処理部３７の機能としての処理が「基準値算出処理」及び「評価値算出処理」に相当し、図３中のＳ１２０〜Ｓ１５０として具現化される。さらにまた、故障判断処理部３８の機能としての処理が「故障判断処理」に相当し、図３中のＳ１６０として具現化される。 Furthermore, processing as a function of the arithmetic processing unit 37 corresponds to “reference value calculation processing” and “evaluation value calculation processing”, and is embodied as S120 to S150 in FIG. Furthermore, the process as a function of the failure determination processing unit 38 corresponds to a “failure determination process” and is embodied as S160 in FIG.
以上、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施できる。
（イ）上記実施形態では、評価時間帯を１１時〜１２時として設定し、当該一つの評価時間帯について基準値及び評価値を算出し、故障診断を行っていた。
As mentioned above, this invention is not limited to embodiment mentioned above at all, In the range which does not deviate from the summary, it can implement with various forms.
(A) In the above embodiment, the evaluation time zone is set as 11:00 to 12:00, the reference value and the evaluation value are calculated for the one evaluation time zone, and the failure diagnosis is performed.
これに対し、複数の評価時間帯を設定し、複数の評価時間帯における基準値及び評価値を算出して、評価時間帯毎に基準値及び評価値による故障判断を行ってもよい。例えば、１１時〜１２時、及び、１２時〜１３時という２つの評価時間帯を設定するという具合である。 On the other hand, a plurality of evaluation time zones may be set, a reference value and an evaluation value in a plurality of evaluation time zones may be calculated, and failure determination based on the reference value and the evaluation value may be performed for each evaluation time zone. For example, two evaluation time zones of 11:00 to 12:00 and 12:00 to 13:00 are set.
この場合は、図３中のＳ１２０及びＳ１３０において、サンプル期間である４月４日から５月３日まで、２つの評価時間帯のそれぞれについて発電量を算出する（図７（ａ）参照）。次に、それぞれの評価時間帯で、最上位から３番目までの発電量を抽出して、基準値を算出する（図７（ｂ），（ｃ）参照）。 In this case, in S120 and S130 in FIG. 3, the power generation amount is calculated for each of the two evaluation time zones from April 4 to May 3 as the sample period (see FIG. 7A). Next, in each evaluation time zone, the power generation amount from the top to the third is extracted, and a reference value is calculated (see FIGS. 7B and 7C).
また、図３中のＳ１４０及びＳ１５０において、評価期間である５月４日から５月１０日まで、２つの評価時間帯のそれぞれについて発電量を算出する（図８（ａ）参照）。次に、それぞれの評価時間帯で、最上位から３番目までの発電量を抽出して、評価値を算出する（図８（ｂ），（ｃ）参照）。 Moreover, in S140 and S150 in FIG. 3, the power generation amount is calculated for each of the two evaluation time zones from May 4 to May 10 as the evaluation period (see FIG. 8A). Next, in each evaluation time zone, the power generation amount from the top to the third is extracted and the evaluation value is calculated (see FIGS. 8B and 8C).
そして、Ｓ１６０では、評価時間帯ごとに基準値と評価値との差分及び差分乖離度を求め、故障を判断する（図９参照）。このときは、図９（ｂ）に示すように、２つの時間帯のいずれの時間帯においても「故障」と判断された場合に、総合的に「故障」と判断することが考えられる。また、図９（ｃ）に示すように、２つの時間帯のいずれか一方の時間帯で「故障」と判断された場合に、総合的に「故障」と判断することが考えられる。 In S160, the difference between the reference value and the evaluation value and the difference divergence are obtained for each evaluation time period, and a failure is determined (see FIG. 9). At this time, as shown in FIG. 9B, when it is determined that “failure” occurs in any of the two time zones, it can be considered that the failure is comprehensively determined. Further, as shown in FIG. 9C, when it is determined that “failure” occurs in any one of the two time zones, it may be determined that the failure is comprehensively determined.
このようにすれば、一つの評価時間帯だけでなく、複数の評価時間帯についての総合的な判断がなされるため、さらに故障診断の精度を向上させることができる。
（ロ）また、複数の評価時間帯を設定する場合、複数の時間帯におけるピーク値を積算処理して基準値及び評価値を算出し、基準値と評価値との差分を求めることにより、故障を判断するようにしてもよい。
In this way, since a comprehensive judgment is made not only for one evaluation time zone but also for a plurality of evaluation time zones, the accuracy of fault diagnosis can be further improved.
(B) When setting multiple evaluation time zones, the peak values in multiple time zones are integrated to calculate the reference value and the evaluation value, and the difference between the reference value and the evaluation value is obtained. May be determined.
具体的には、図１１（ａ）に示すように、例えば１０月１日から１０月５日までの５日間をサンプル期間とし、１日のうち６時から１８時までの間、１時間毎の発電量を算出する。そして、各時間帯におけるピーク値を求める。図１１（ａ）では、記号Ｃで示す丸印をつけてピーク値を示した。図１１（ｂ）は、日毎の６時〜１８時の発電量の積算を示すものである。ここで、最も右側に示すグラフは、各時間帯におけるピーク値の積算（最大値積算）となっている。この最大値積算を基準値として採用することが考えられる。なお、評価値についても同様に、評価期間の各時間帯におけるピーク値を積算して求める。 Specifically, as shown in FIG. 11 (a), for example, five days from October 1 to October 5 are used as sample periods, and every hour from 6 o'clock to 18 o'clock of the day. The amount of power generation is calculated. And the peak value in each time slot | zone is calculated | required. In FIG. 11 (a), the peak value is shown with a circle indicated by symbol C. FIG.11 (b) shows the integration | accumulation of the electric power generation amount from 6:00 to 18:00 every day. Here, the graph shown on the rightmost side shows peak value integration (maximum value integration) in each time zone. It is conceivable to employ this maximum value integration as a reference value. Similarly, the evaluation value is obtained by integrating the peak values in each time zone of the evaluation period.
つまり、ここでは、抽出したピーク値を積算し、晴天時の日積算発電量として基準値及び評価値を算出するのである。このようにすれば、一つの評価時間帯だけでなく、複数の評価時間帯についての総合的な判断がなされるため、さらに故障診断の精度を向上させることができる。 That is, here, the extracted peak values are integrated, and the reference value and the evaluation value are calculated as the daily integrated power generation amount in fine weather. In this way, since a comprehensive judgment is made not only for one evaluation time zone but also for a plurality of evaluation time zones, the accuracy of fault diagnosis can be further improved.
（ハ）また、繰り返し故障診断を行う場合、基準値をトレンド管理することが考えられる。例えば、過去の複数のサンプル期間における基準値の推移に基づき基準値の経時変化を示すトレンドを設定する。 (C) In the case of repeated failure diagnosis, it is conceivable to manage the trend of the reference value. For example, a trend indicating a change with time of the reference value is set based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods.
具体的には、図１２（ａ）に示すように、ｔ日間という過去の複数のサンプル期間における基準値の推移を基に、最小二乗法などによって、基準値のトレンド直線を算出することが考えられる。ここでは直線で示したが、曲線であってもよい。このとき、このトレンド直線からの乖離度に基づき、基準値がトレンドから外れていると判断された場合（記号Ｋで示す基準値）、当該基準値を故障診断に用いないようにしてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 12A, it is considered to calculate a trend line of the reference value by the least square method or the like based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods of t days. It is done. Although shown here as a straight line, it may be a curved line. At this time, if it is determined that the reference value is out of the trend based on the degree of deviation from the trend line (reference value indicated by symbol K), the reference value may not be used for failure diagnosis.
また、図１２（ｂ）に示すように、ｔ日間という過去の複数のサンプル期間における基準値の推移を基に、基準値の上限及び下限を示すトレンド範囲を算出することが考えられる。このとき、基準値がトレンド範囲から外れている場合（記号Ｋ１，Ｋ２で示す基準値）、当該基準値を故障判断に用いないようにしてもよい。 In addition, as shown in FIG. 12B, it is conceivable to calculate a trend range indicating the upper limit and the lower limit of the reference value based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods of t days. At this time, when the reference value is out of the trend range (reference values indicated by symbols K1 and K2), the reference value may not be used for failure determination.
このようにすれば、たとえサンプル期間の中に故障した後の発電量が含まれた場合であっても、従来のトレンドから大きく逸脱する基準値は、サンプルデータとして不適切と判断することができる。その結果、基準値を妥当なものとすることができる。 In this way, even if the power generation amount after failure is included in the sample period, the reference value that deviates greatly from the conventional trend can be determined as inappropriate as the sample data. . As a result, the reference value can be made appropriate.
さらに、基準値がトレンドから外れている場合には、評価値を用いることなく、故障したとの診断を行うことも考えられる。なお、この場合、多照年や寡照年などの気象状況、温度変化などの季節的要因、ＰＶモジュールの経年劣化などを加味して設定することが考えられる。このように基準値をトレンド管理すれば、気象状況、季節的要因、経年劣化などから想定される変化幅を逸脱する変化が基準値に生じていることをもって、故障を判断することもできる。 Further, when the reference value is out of the trend, it is conceivable to diagnose that there is a failure without using the evaluation value. In this case, it is conceivable to set in consideration of weather conditions such as multi-years and light-years, seasonal factors such as temperature changes, and aging deterioration of PV modules. If trend management is performed on the reference value in this way, it is possible to determine a failure when a change deviating from the expected change range occurs due to weather conditions, seasonal factors, aging deterioration, or the like.
（ニ）上記実施形態では、サンプル期間及び評価期間の発電量を抽出する際、最上位から３番目までの発電量を抽出するようにしていた。
抽出する発電量の数は特に限定されない。例えば、１つ、２つ、あるいは、４つ以上の発電量を抽出するようにしてもよい。また、サンプル期間から抽出される数と評価期間から抽出される数とが違っていてもよい。さらにまた、発電量があるタイミングで実際よりも大きく計測される場合があることを考慮して、最上位あるいは最上位から所定番目までの発電量を除く上位の発電量を抽出するようにしてもよい。例えば、サンプル期間及び評価期間のそれぞれから２番目の発電量を抽出し、この２つの発電量を基準値及び評価値としてもよい（図１０参照）。
(D) In the above embodiment, when extracting the power generation amount in the sample period and the evaluation period, the power generation amounts from the top to the third are extracted.
The number of power generation amounts to be extracted is not particularly limited. For example, one, two, or four or more power generation amounts may be extracted. Further, the number extracted from the sample period and the number extracted from the evaluation period may be different. Furthermore, in consideration of the fact that the power generation amount may be measured larger than the actual value at a certain timing, the highest power generation amount excluding the highest power generation amount or the power generation amount from the top to the predetermined number may be extracted. Good. For example, the second power generation amount may be extracted from each of the sample period and the evaluation period, and these two power generation amounts may be used as the reference value and the evaluation value (see FIG. 10).
（ホ）上記実施形態では、評価時間帯を１２時〜１３時の１時間としているが、例えば１時間を上回る時間帯を設定してもよい。半日、１日、数日、数ヶ月を評価時間帯とすることも考えられる。また、上記実施形態では評価時間帯の発電量を積算処理で算出しているが、評価時間帯の発電量を平均処理で算出してもよい。 (E) In the above embodiment, the evaluation time zone is 1 hour from 12:00 to 13:00. However, for example, a time zone exceeding 1 hour may be set. It is also conceivable that half-day, one day, several days, and several months are set as the evaluation time zone. In the above embodiment, the power generation amount in the evaluation time zone is calculated by the integration process, but the power generation amount in the evaluation time zone may be calculated by an average process.
（へ）上記実施形態では、計測器５０から送信される情報をそのまま実績履歴ＤＢ３２に記憶しているが、上記（ハ）で説明した評価時間帯に合わせて積算処理をした後のデータを実績履歴ＤＢ部３２に記憶するようにしてもよい。この場合、図２に破線で示すように、計測データ受信部３１にて受信された情報を、データ処理部３９によって前処理することが例示される。 (F) In the above embodiment, the information transmitted from the measuring instrument 50 is directly stored in the result history DB 32. However, the data after the integration process is performed in accordance with the evaluation time zone described in (c) above. You may make it memorize | store in the log | history DB part 32. FIG. In this case, as shown by a broken line in FIG. 2, the information received by the measurement data receiving unit 31 is preprocessed by the data processing unit 39.
（ト）上記実施形態では、抽出された発電量の平均値を基準値及び評価値としていた（図３中のＳ１３０及びＳ１５０）。これに対し、抽出された発電量の中央値を基準値及び評価値としてもよい。また、抽出された発電量の標準偏差を用いて基準値及び評価値を算出するようにしてもよい。このようにすれば、サンプル期間や評価期間に故障後の発電量が含まれる場合であっても、基準値や評価値が大きく推移することがなく、妥当な基準値及び評価値が得易い。 (G) In the above embodiment, the average value of the extracted power generation amount is used as the reference value and the evaluation value (S130 and S150 in FIG. 3). On the other hand, the median value of the extracted power generation amount may be used as the reference value and the evaluation value. Further, the reference value and the evaluation value may be calculated using the standard deviation of the extracted power generation amount. In this way, even if the power generation amount after the failure is included in the sample period or the evaluation period, the reference value and the evaluation value do not change greatly, and appropriate reference values and evaluation values can be easily obtained.
（チ）上記実施形態では、発電量を取得する構成であったが（図３中のＳ１００）、発電量を導出可能な電流量を取得するようにしてもよい。また、差分から差分乖離度を算出するようにしていたが、差分そのもので故障を判断するようにしてもよい。 (H) In the above embodiment, the power generation amount is obtained (S100 in FIG. 3). However, a current amount from which the power generation amount can be derived may be obtained. Further, although the difference divergence degree is calculated from the difference, a failure may be determined from the difference itself.
（リ）上記実施形態では、故障診断結果及び故障回数を、実績履歴ＤＢ部３２に記憶している。このとき、故障診断結果に基づき、故障したと判断された評価期間は、次の故障判断において、サンプル期間から外すようにすることが考えられる。具体的には、図３中のＳ１３０にて、サンプル期間に故障したと判断された評価期間を含む場合、その評価期間分だけ過去に遡ってサンプル期間を設定するという具合である。このようにすれば、サンプル期間における発電量の信頼性を向上させることができ、サンプルの精度を向上させることができる。 (I) In the above embodiment, the failure diagnosis result and the number of failures are stored in the performance history DB unit 32. At this time, based on the failure diagnosis result, the evaluation period determined to have failed may be excluded from the sample period in the next failure determination. Specifically, if the sample period includes an evaluation period determined to have failed in S130 in FIG. 3, the sample period is set retroactively by the evaluation period. In this way, the reliability of the power generation amount during the sample period can be improved, and the accuracy of the sample can be improved.
（ヌ）上記実施形態では、サンプル期間の評価時間帯における発電量を算出し、それらのうちで最上位から３番目の発電量を抽出して基準値を算出していた。
これに対し、例えば一日毎に評価時間帯の発電量を算出し、過去の発電量と比較して、例えば最上位から３番目までの発電量を常に保持する構成としてもよい。
(Nu) In the above embodiment, the power generation amount in the evaluation time zone of the sample period is calculated, and among these, the third power generation amount from the top is extracted to calculate the reference value.
On the other hand, for example, the power generation amount during the evaluation time period may be calculated every day, and the power generation amount from the highest to the third may be constantly maintained as compared with the past power generation amount.
（ル）上記実施形態は稼働中の出力を取得するものであったが（図３中のＳ１００）、例えば夜の決まった時間に人工光源を用いて発電を行うようにし、これを実績履歴ＤＢ部３２に保存することにより、同様の故障診断を行うようにしてもよい。 (Le) Although the above-mentioned embodiment is to obtain the output during operation (S100 in FIG. 3), for example, power generation is performed using an artificial light source at a fixed time of the night, and this is recorded in the result history DB. A similar failure diagnosis may be performed by storing in the unit 32.
（ヲ）上記実施形態では、系統連系システムを例に挙げたが、系統連系しない独立型の太陽光発電システムでも、同様に適当することができる。 (W) In the above embodiment, the grid interconnection system is taken as an example, but an independent solar power generation system that is not grid interconnection can be similarly applied.
１０：太陽電池アレイ
１１：太陽電池モジュール
１２：太陽電池セル
１３：太陽電池ストリング
２０：パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
３０：太陽光発電診断装置
３１：計測データ受信部
３２：実績履歴ＤＢ部
３３：ユーザ設定部
３４：診断部
３５：表示部
３６：送信部
３７：乖離度算出処理部
３８：故障判断処理部
３９：データ処理部
５０：計測器
５２：電力計測部
10: Solar cell array 11: Solar cell module 12: Solar cell 13: Solar cell string 20: Power conditioner (PCS)
30: Photovoltaic power generation diagnosis device 31: Measurement data receiving unit 32: Performance history DB unit 33: User setting unit 34: Diagnosis unit 35: Display unit 36: Transmission unit 37: Deviation degree calculation processing unit 38: Failure judgment processing unit 39 : Data processing unit 50: Measuring instrument 52: Power measurement unit
Claims (13)
前記情報取得部にて取得される離散的な前記発電相当量を過去から現在にわたって記憶するための情報記憶部と、
前記情報記憶部にて記憶された前記発電相当量に基づき、故障判断の基準となる期間であるサンプル期間の特定の評価時間帯における発電相当量から上位の発電相当量を抽出し、当該発電相当量に応じた基準値を算出する基準値算出処理、
前記情報記憶部にて記憶された前記発電相当量に基づき、評価期間の前記評価時間帯における発電相当量から上位の発電相当量を抽出し、当該発電相当量に応じた評価値を算出する評価値算出処理、
及び、前記基準値と前記評価値との差分を求めることによって、故障を判断する故障判断処理、
を実行可能な診断部と、
を備えていることを特徴とする太陽光発電診断装置。 An information acquisition unit that acquires a power generation equivalent amount from which a power generation amount can be derived from a measuring instrument provided in the solar power generation system;
An information storage unit for storing the discrete power generation equivalent amount acquired by the information acquisition unit from past to present;
Based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit, the upper power generation equivalent amount is extracted from the power generation equivalent amount in a specific evaluation time period of the sample period, which is a period serving as a criterion for failure determination, and the power generation equivalent amount A reference value calculation process for calculating a reference value according to the amount,
Evaluation that extracts an upper power generation equivalent amount from the power generation equivalent amount in the evaluation time period of the evaluation period based on the power generation equivalent amount stored in the information storage unit, and calculates an evaluation value corresponding to the power generation equivalent amount Value calculation processing,
And a failure determination process for determining a failure by obtaining a difference between the reference value and the evaluation value,
A diagnostic unit capable of executing
A photovoltaic power generation diagnostic apparatus characterized by comprising:
前記診断部は、前記基準値算出処理にて、前記サンプル期間の発電相当量のうち、最上位からＭ番目までの発電相当量を抽出すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to claim 1,
The diagnostic unit extracts a power generation equivalent amount from the highest level to the Mth of the power generation equivalent amount in the sample period in the reference value calculation process.
前記診断部は、前記基準値算出処理にて、前記サンプル期間の発電相当量のうち、上位Ｍ´番目までの発電相当量を除く上位の発電相当量を抽出すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to claim 1,
The diagnostic unit extracts, in the reference value calculation process, upper power generation equivalents excluding the power generation equivalents up to the upper M′th among the power generation equivalents in the sample period. Diagnostic device.
前記診断部は、前記評価値算出処理にて、前記評価期間の発電相当量のうち、最上位からＮ番目までの発電相当量を抽出すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The diagnostic unit extracts a power generation equivalent amount from the highest level to the Nth power generation amount in the evaluation period in the evaluation value calculation process.
前記診断部は、前記評価値算出処理にて、前記評価期間の発電相当量のうち、上位Ｎ´番目までの発電相当量を除く上位の発電相当量を抽出すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The diagnostic unit extracts, in the evaluation value calculation process, upper power generation equivalents excluding the power generation equivalents up to the top N′th among the power generation equivalents in the evaluation period. Diagnostic device.
前記基準値及び前記評価値は、前記抽出した発電相当量の平均値であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 5,
The reference value and the evaluation value are average values of the extracted power generation equivalent amounts.
過去の複数のサンプル期間における前記基準値の推移に基づき前記基準値の経時変化を予測するためのトレンドが設定されるようになっており、
前記診断部は、前記基準値算出処理にて算出された前記基準値が前記トレンドから外れている場合、当該基準値による前記故障判断処理を行わないこと
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 6,
Based on the transition of the reference value in a plurality of past sample periods, a trend for predicting a change with time of the reference value is set,
The said diagnostic part does not perform the said fault judgment process by the said reference value, when the said reference value calculated in the said reference value calculation process has remove | deviated from the said trend. The solar power generation diagnostic apparatus characterized by these.
前記特定の評価時間帯として複数の時間帯が設定されており、
前記診断部は、前記基準値算出処理及び前記評価値算出処理にて前記複数の時間帯における基準値及び評価値を算出し、前記故障判断処理にて、前記複数の時間帯のそれぞれについて前記基準値と前記評価値との差分を求めることにより、故障を判断すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 7,
A plurality of time zones are set as the specific evaluation time zone,
The diagnosis unit calculates a reference value and an evaluation value in the plurality of time zones in the reference value calculation processing and the evaluation value calculation processing, and in the failure determination processing, the reference value is calculated for each of the plurality of time zones. A photovoltaic power generation diagnostic apparatus, wherein a failure is determined by obtaining a difference between a value and the evaluation value.
前記特定の評価時間帯として複数の時間帯が設定されており、
前記診断部は、前記基準値算出処理及び前記評価値算出処理にて前記複数の時間帯のそれぞれにおけるピーク値を前記上位の発電相当量として抽出し、前記複数の時間帯におけるピーク値を積算処理して基準値及び評価値を算出し、前記故障判断処理にて、前記基準値と前記評価値との差分を求めることにより、故障を判断すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 7,
A plurality of time zones are set as the specific evaluation time zone,
The diagnostic unit extracts a peak value in each of the plurality of time zones as the upper power generation equivalent amount in the reference value calculation processing and the evaluation value calculation processing, and integrates the peak values in the plurality of time zones Then, a reference value and an evaluation value are calculated, and a failure is determined by obtaining a difference between the reference value and the evaluation value in the failure determination process.
前記サンプル期間及び前記評価期間の少なくとも一方は、設定変更可能となっていること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1-9,
At least one of the sample period and the evaluation period can be changed in setting.
前記評価時間帯は、南中時刻を含む時間帯であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 10,
The solar power generation diagnostic apparatus, wherein the evaluation time zone is a time zone including a south-central time.
前記故障判断処理によって故障したと判断された回数が予め設定された設定回数を越えると、故障診断の結果を外部へ通知する通知部を備えていること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 11,
A photovoltaic power generation diagnostic apparatus, comprising: a notification unit that notifies a result of failure diagnosis to the outside when the number of times determined to be a failure by the failure determination process exceeds a preset number of times.
前記診断部は、前記故障判断処理にて故障したと判断した場合、当該判断時の前記評価期間を、次の故障判断処理では、前記サンプル期間から外すこと
を特徴とする太陽光発電診断装置。 In the solar power generation diagnostic device according to any one of claims 1 to 12,
When the diagnosis unit determines that a failure has occurred in the failure determination process, the evaluation period at the time of the determination is excluded from the sample period in the next failure determination process.
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