JP6129219B2 - 太陽光発電ストリングの異常検出方法および太陽光発電ストリングの異常検出プログラム - Google Patents
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Description
(実施の形態1)
図1は本発明の太陽光発電設備の構成を概略的に示す図、図2は本発明の太陽光発電設備におけるストリングの関係を模式的に示した図、図3は本発明の太陽光発電ストリングの異常検出方法のフローを説明する図、図4は本発明の異常検出のフローを説明する図である。
次に、実際の発電動作中にストリング1の異常を検出するために、実測データが収集される。直流接続箱2に設置された電流計および電圧計(図示せず)は、所定の時間ごとに、全てのストリング1の発電電流および発電電圧を測定する。例えば、発電電流および発電電圧は、24時間または所定の時間内で、30分おきまたは1時間おき等に測定される。測定された発電電流および発電電圧は記憶装置4に記憶される。コンピュータ5は発電電流および発電電圧からストリング1毎の発電電力を算出し、発電電力も記憶装置4に記憶する(図3のステップ3)。
なお、図4のステップ8の1度の判定で異常であると判定されても良いが、突発的な外部要因により一時的に正常な発電ができないこともあるので、複数回の異常を検出して初めて異常であると判断されても良い。例えば、1度異常と判定されると、異常候補として異常候補値に1が入力され、その後、異常と判定される度に異常候補値が1ずつ増加されるようにし、異常候補値が所定の値を超えた時に異常と判断されても良い(図4のステップ9)。また、異常候補値の更新は、一定期間でクリアしても良いし、発電動作中継続しても良い。
(実施の形態2)
実施の形態1での図3のステップ2における近傍ストリングの選択は、算出された全てのストリング1の発電電力について、相互の相関係数を求め、相関係数が大きい所定の数のストリング1を近傍ストリングとすることにより行われることもできる。以下、図2,図5,図6を用いて詳細に説明する。
ここで、ストリング1はn個あるとする。
次に、コンピュータ5は、式4のように全てのストリングxiについて、1つのストリングxiの発電電力Xiと他のストリングyi(i=0:n−1)の発電電力Yi(i=0:n−1)相互間の発電電力の共分散cov(x,y)を算出する(図5のステップ3)。
次に、コンピュータ5は、式5のように全てのストリングxiについて、1つのストリングxiの発電電力Xiと他のストリングyi(i=0:n−1)の発電電力Yi(i=0:n−1)相互間の発電電力の相関係数corr(x,y)を算出する(図5のステップ4)。
これにより、1つのストリングxiに対する、その他のストリングyiのそれぞれの相関係数corr(x,y)が、全てのストリングxiについて求められる。すなわち、n個のストリングは、それぞれ、n−1個のストリングに対して発電電力の相関係数が求められる。そして、それぞれのストリングxiは、その他のストリングyiに対して発電電力の相関係数の大小の順位である相関順位が求められる。相関係数が大きい程、ストリング間の相関関係が大きく、発電効率が近いことを意味する。
このように、1つの近傍ストリングは複数の直列接続箱2にまたがって構成され、実際の発電電力に基づいて相関係数により選択されるため、1の直列接続箱2に接続されるストリング1をグループ化するより、発電効率の近いストリング1が選択され、異常検出をより精度良く行うことができる。
2 直流接続箱
3 PCS
4 記憶装置
5 コンピュータ
6 データ収集装置
7 解析装置
Claims (8)
- 複数のストリングを備える太陽光発電設備の前記ストリングの異常を検出する際に、
一定の時間間隔で前記ストリング毎の発電電流及び発電電圧があらかじめ予備的に測定されて予備発電電力が算出される工程と、
前記各ストリングについて全ての前記ストリングと相互に前記予備発電電力の相関係数があらかじめ算出される工程と、
前記ストリング毎に前記相関係数が大きい順に所定の数選択した前記ストリングが近傍ストリングとしてあらかじめ定められる工程と、
実際の発電動作中に定期的に前記ストリング毎の発電電流及び発電電圧が測定されて実発電電力が算出される工程と、
前記ストリングを順次対象ストリングとしてその対象ストリングに対応する前記近傍ストリングのうち計算対象となる全ての前記ストリングの前記実発電電力と前記対象ストリングの前記実発電電力との差の2乗の和が2乗和として求められ、前記2乗和の平均の平方根が前記対象ストリングの前記実発電電力で除された値があらかじめ定めた閾値より大きい場合に前記対象ストリングが異常であると判断される工程と
を有することを特徴とする太陽光発電ストリングの異常検出方法。 - 計算対象となる前記ストリングとして、その実発電電力より前記対象ストリングの前記実発電電力の方が大きい前記ストリングが除外されることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電ストリングの異常検出方法。
- 前記対象ストリングが異常であると判断される工程において、前記2乗和の平均の平方根が前記対象ストリングの前記実発電電力で除された値が前記閾値より大きくなることが複数回あった場合に前記対象ストリングが異常であると判断されることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の太陽光発電ストリングの異常検出方法。
- 前記ストリングが分散して配置され、前記発電電流及び前記発電電圧がインターネットを介して解析装置に送信され、前記予備発電電力,前記相関係数,前記実発電電力、および前記2乗和の平均の平方根が前記対象ストリングの前記実発電電力で除された値の算出を、前記解析装置で集中的に行い、前記近傍ストリングの設定および前記対象ストリングの異常判断を前記解析装置で集中的に行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽光発電ストリングの異常検出方法。
- 複数のストリングを備える太陽光発電設備の前記ストリングの異常を検出するためにコンピュータに、
一定の時間間隔で測定した前記ストリング毎の発電電流及び発電電圧から予備発電電力をあらかじめ算出する手順と、
前記各ストリングについて全ての前記ストリングと相互に前記予備発電電力の相関係数をあらかじめ算出する手順と、
前記ストリング毎に前記相関係数が大きい順に所定の数選択した前記ストリングを近傍ストリングとしてあらかじめ定める手順と、
実際の発電動作中に定期的に測定された前記ストリング毎の発電電流及び発電電圧から実発電電力を算出する手順と、
前記ストリングを順次対象ストリングとしてその対象ストリングに対応する前記近傍ストリングのうち計算対象となる全ての前記ストリングの前記実発電電力と前記対象ストリングの前記実発電電力との差の2乗の和を2乗和として求め、前記2乗和の平均の平方根を前記対象ストリングの前記実発電電力で除した値があらかじめ定めた閾値より大きい場合に前記対象ストリングを異常であると判断する手順と
を実行させるための太陽光発電ストリングの異常検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
計算対象となる前記ストリングとして、その実発電電力より前記対象ストリングの前記実発電電力の方が大きい前記ストリングを除外するように実行させるための請求項5記載の太陽光発電ストリングの異常検出プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記対象ストリングを異常であると判断する手順において、前記2乗和の平均の平方根を前記対象ストリングの前記実発電電力で除した値が前記閾値より大きくなることが複数回あった場合に前記対象ストリングを異常であると判断するように実行させるための請求項5または請求項6に記載の太陽光発電ストリングの異常検出プログラム。 - 前記ストリングが分散して配置され、前記発電電流及び前記発電電圧がインターネットを介して解析装置に送信され、
前記解析装置の前記コンピュータに、
前記予備発電電力,前記相関係数,前記実発電電力、および前記2乗和の平均の平方根が前記対象ストリングの前記実発電電力で除された値を算出する手順と、前記近傍ストリングの設定および前記対象ストリングの異常判断を行う手順と
を集中的に実行させるための請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の太陽光発電ストリングの異常検出プログラム。
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