JP6644853B1 - Photovoltaic power generation equipment insulation monitoring device and photovoltaic power generation equipment insulation monitoring method - Google Patents

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Abstract

【課題】抵抗間の電圧を測定することによって、パワーコンディショナ前後の絶縁抵抗測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法を提供する。【解決手段】パワーコンディショナ7を介した連系運転中において、大地からP相端子4pを見た電圧をVrpとしたとき、電圧値Vrpの符号がマイナスならばパワーコンディショナ7の交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、電圧値Vrpの符号がプラスならばパワーコンディショナ7の直流側の絶縁抵抗の低下と判別する。【選択図】 図2The present invention provides an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and a method for monitoring the insulation of a photovoltaic power generation facility capable of measuring an insulation resistance before and after a power conditioner by measuring a voltage between resistors. When the voltage seen from the ground to a P-phase terminal (4p) is Vrp during interconnection operation via a power conditioner (7), if the sign of the voltage value (Vrp) is negative, the voltage on the AC side of the power conditioner (7) is reduced. It is determined that the insulation resistance has decreased, and if the sign of the voltage value Vrp is positive, it is determined that the insulation resistance on the DC side of the power conditioner 7 has decreased. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、発電状態のままでパワーコンディショナ前後の絶縁抵抗測定(ないし診断:以下「測定」として表記する。)ができるようにした太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法に関するものである。   The present invention relates to an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and an insulation apparatus for a photovoltaic power generation facility capable of measuring the insulation resistance before and after the power conditioner (or diagnosis: hereinafter referred to as “measurement”) in a power generation state. It concerns monitoring methods.

従来、太陽光電池パネルと、この太陽光電池パネルから出力される直流電圧が入力される中継端子箱及びパワーコンディショナとを備えた太陽光発電設備が提案されている。   BACKGROUND ART Conventionally, a photovoltaic power generation facility including a photovoltaic cell panel, a relay terminal box to which a DC voltage output from the photovoltaic cell panel is input, and a power conditioner has been proposed.

このような太陽光発電設備においては、太陽光電池パネルからパワーコンディショナに至る直流回路において漏電が発生すると、正常な発電ができないほか、漏電火災、感電事故に至ることがあるため、直流回路の絶縁抵抗測定を行う必要がある。   In such photovoltaic power generation facilities, if a leakage occurs in the DC circuit from the photovoltaic panel to the power conditioner, normal power generation cannot be performed, and a leakage fire or an electric shock accident may occur. A resistance measurement needs to be performed.

本出願人は、先に、特許文献1に記載されているように、発電状態のままで絶縁抵抗測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁抵抗測定装置及び太陽光発電設備の絶縁抵抗測定方法を提案している。   As described in Patent Literature 1, the present applicant has previously described an insulation resistance measuring apparatus for a solar power generation facility and an insulation resistance measurement for a solar power generation facility, which can measure the insulation resistance in a power generation state. Suggest a way.

特許第5603444号公報Japanese Patent No. 5603444

前述した太陽光発電設備の絶縁抵抗測定装置及び太陽光発電設備の絶縁抵抗測定方法においては、サージアブソーバを外して覆いを施すことなく、短絡させることもなく、発電状態のままでの直流回路の絶縁抵抗測定を可能とした。したがって、危険を伴わずに絶縁抵抗測定が簡便に行え、今後の太陽光発電設備の普及に貢献するものである。   In the insulation resistance measuring device and the insulation resistance measuring method of the photovoltaic power generation equipment described above, without removing the surge absorber and covering, without short-circuiting, the DC circuit in the power generation state is not changed. Insulation resistance can be measured. Therefore, the insulation resistance can be easily measured without danger, which contributes to the spread of solar power generation equipment in the future.

この太陽光発電設備の絶縁監視装置においては、図1に示すように、商用側(図1中右側)と絶縁変圧器8を介した連系運転中に絶縁診断が可能である。パワーコンディショナ(以下、「PCS」という。)7が非絶縁式の場合には、外付けによる絶縁変圧器(混触防止板付)8を介して連系運転する商用周波絶縁方式を用いる。   As shown in FIG. 1, the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility can perform insulation diagnosis during the interconnection operation between the commercial side (the right side in FIG. 1) and the insulation transformer 8. When the power conditioner (hereinafter, referred to as “PCS”) 7 is of a non-insulated type, a commercial frequency insulating type is used in which interconnection operation is performed via an externally installed insulating transformer (with a contact prevention plate) 8.

商用周波絶縁方式における監視装置による絶縁診断では、太陽光パネル1から絶縁変圧器8の1次側までが絶縁監視範囲になり、PCS7の交流側(図1中右側)も含まれる。   In the insulation diagnosis by the monitoring device in the commercial frequency insulation method, the insulation monitoring range is from the solar panel 1 to the primary side of the insulation transformer 8, and includes the AC side (the right side in FIG. 1) of the PCS 7.

このような連系運転中の絶縁診断では、絶縁低下が起こった場合に、PCS7の直流側(図1中左側)における絶縁低下なのか、PCS7の交流側における絶縁低下なのかを判別することが望まれる。   In the insulation diagnosis during the interconnection operation, when insulation is reduced, it is determined whether the insulation is reduced on the DC side (the left side in FIG. 1) of the PCS 7 or the AC side of the PCS 7 is reduced. desired.

そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、パワーコンディショナ前後の絶縁抵抗測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is proposed in view of the above-described circumstances, and measures a voltage between resistors in a power generation state without requiring a treatment before measurement such as an insulation resistance meter. Accordingly, an object of the present invention is to provide an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and a method for monitoring the insulation of a photovoltaic power generation facility, which can measure the insulation resistance before and after the power conditioner.

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第1の発明(請求項1記載の発明)に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置は、以下の構成を有するものである。   The present invention has been proposed to solve the above problems, and an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility according to a first invention (the invention according to claim 1) has the following configuration. is there.

〔構成1〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力され、P相とN相との間の発電電圧、P相端子の測定器抵抗を介した対地電圧及びN相端子の測定器抵抗を介した対地電圧を切替えて測定する測定手段と、前記測定手段を制御するとともに、前記測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段とを備え、パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地から前記P相端子を見た電圧の電圧値を電圧値Vrpとしたとき、前記電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側のN相側の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
[Configuration 1]
A voltage output from a photovoltaic panel to which a plurality of photovoltaic modules are connected is input, a generated voltage between the P-phase and the N-phase, a ground voltage via a measuring instrument resistor at the P-phase terminal, and an N-phase terminal A measuring means for switching and measuring a ground voltage via a measuring instrument resistance, and a control means for controlling the measuring means and performing an operation on a measurement result by the measuring means, and interconnecting via a power conditioner. During operation, when the voltage value of the voltage when the P-phase terminal is viewed from the ground is defined as a voltage value Vrp, if the sign of the voltage value Vrp is minus, it is determined that the insulation resistance on the AC side of the power conditioner has decreased. If the sign of the voltage value Vrp is positive, it is determined that the insulation resistance on the N-phase side on the DC side of the power conditioner is reduced.

第2の発明(請求項2記載の発明)に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法は、以下の構成を有するものである。
〔構成2〕
複数の太陽電池モジュールが接続されてなりP側端子及びN側端子を有する太陽光電池パネルと、前記P側端子に接続されるP相端子と前記N側端子に接続されるN相端子とを有し、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が前記P側端子から前記P相端子に入力されるとともに前記N側端子から前記N相端子に入力されるパワーコンディショナと、を用いる太陽光発電設備の絶縁監視方法であって、パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地から前記P相端子を見た電圧の電圧値Vrpを測定し、前記電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側のN相側の絶縁抵抗の低下と判別することを特徴とするものである。
The insulation monitoring method for a photovoltaic power generation facility according to the second invention (the invention according to claim 2) has the following configuration.
[Configuration 2]
A solar cell panel having a plurality of solar cell modules connected and having a P-side terminal and an N-side terminal; a P-phase terminal connected to the P-side terminal; and an N-phase terminal connected to the N-side terminal. And a power conditioner in which a voltage output from the solar cell panel is input from the P-side terminal to the P-phase terminal and a power conditioner is input from the N-side terminal to the N-phase terminal. In the insulation monitoring method, during the interconnection operation via a power conditioner, the voltage value Vrp of the voltage when the P-phase terminal is viewed from the ground is measured, and if the sign of the voltage value Vrp is minus, the power value is measured. determines that reduction in the insulation resistance of the AC side of the conditioner, and wherein the sign of the voltage value Vrp is determined to decrease in the insulation resistance of the N-phase side of the DC side of the power conditioner if positive Is shall.

上記第1の発明(請求項1記載の発明)に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置においては、上記構成1を有することにより、パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地からP相端子を見た電圧の電圧値電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側の絶縁抵抗の低下と判別することができる。 In the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility according to the first invention (the invention according to claim 1), by having the above-described configuration 1, during the interconnection operation via the power conditioner, the P-phase determine the voltage value of the voltage viewed terminals sign of the voltage Vrp with a decrease in the insulation resistance of the AC side of the power conditioner if negative, DC of the power conditioner if code plus the voltage Vrp It can be determined that the insulation resistance on the side has decreased.

上記第2の発明(請求項2記載の発明)に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法は、上記構成2を有することにより、パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地から前記P相端子を見た電圧の電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側の絶縁抵抗の低下と判別することができる。
The insulation monitoring method for a photovoltaic power generation facility according to the second invention (the invention according to claim 2) has the above configuration 2, and thus, during the interconnection operation via the power conditioner, the P-phase insulating sign of the voltage Vrp of the voltage viewed terminal determines that reduction in the insulation resistance of the AC side of the power conditioner if negative, the sign of the voltage value Vrp is the DC side of the power conditioner if positive It can be determined that the resistance has decreased.

すなわち、本発明は、絶縁抵抗計のような測定前の処置を要せずに、発電状態のままで、抵抗間の電圧を測定することによって、パワーコンディショナ前後の絶縁抵抗測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法を提供することができるものである。   In other words, the present invention enables the measurement of the insulation resistance before and after the power conditioner by measuring the voltage between the resistances in the power generation state without requiring a pre-measurement treatment such as an insulation resistance meter. It is possible to provide an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and a method for monitoring the insulation of a photovoltaic power generation facility.

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of an insulation monitoring device of a photovoltaic power generation facility and a photovoltaic power generation facility according to the present invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(P相測定)である。It is a circuit diagram (P phase measurement) showing composition of an insulation monitoring device of a photovoltaic power generation facility and a photovoltaic power generation facility according to the present invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(N相測定)である。It is a circuit diagram (N-phase measurement) showing composition of an insulation monitoring device of a photovoltaic power generation facility and a photovoltaic power generation facility according to the present invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(交流側絶縁低下なし)である。It is a circuit diagram (there is no AC side insulation fall) which shows the composition of the insulation monitoring device of the photovoltaic power generation facility and the photovoltaic power generation facility concerning the present invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順(計測モードによる場合)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure (when it is in the measurement mode) of the insulation resistance measurement by the insulation monitoring method of the photovoltaic power generation equipment which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャート(図5の続き)である。It is a flowchart (continuation of FIG. 5) which shows the procedure of the insulation resistance measurement by the insulation monitoring method of the photovoltaic power generation equipment which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順(ロガーモードにより絶縁抵抗測定をする場合)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the insulation resistance measurement by the insulation monitoring method of the solar power generation equipment which concerns on this invention (when measuring insulation resistance by a logger mode). 太陽光電池パネルの構成例(9直列×3並列)を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example (9 series x 3 parallel) of a solar cell panel.

以下、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and an insulation monitoring method for a photovoltaic power generation facility according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and a photovoltaic power generation facility according to the present invention.

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法を実行するものである。本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置が接続される太陽光発電設備は、図1に示すように、複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネル1と、太陽光電池パネル1から出力される電圧が入力される中継端子2とを備えている。   The insulation monitoring device for a photovoltaic power plant according to the present invention executes the method for monitoring the insulation of a photovoltaic power plant according to the present invention. As shown in FIG. 1, a photovoltaic power generation facility to which the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility according to the present invention is connected includes a photovoltaic panel 1 to which a plurality of photovoltaic modules are connected, and a photovoltaic panel 1. And a relay terminal 2 to which the output voltage is input.

太陽光電池パネル1のP側(+側)端子1pは、中継端子2を経て、PCS7のP相端子に接続され、太陽光電池パネル1のN側(−側)端子1nは、中継端子2を経て、PCS7のN相端子に接続されている。なお、PCS7には、MCCB(Molded Case Circuit Breaker:配線用遮断器)が内蔵されていてもよい。   The P-side (+ side) terminal 1p of the solar cell panel 1 is connected to the P-phase terminal of the PCS 7 via the relay terminal 2, and the N-side (-side) terminal 1n of the solar cell panel 1 is connected via the relay terminal 2. , PCS7 are connected to the N-phase terminal. The PCS 7 may have a built-in MCCB (Molded Case Circuit Breaker).

そして、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置においては、電源(太陽光電池パネル1)側のP相とN相との間の電圧(太陽光電池パネル1の発電電圧)(V)と、電源(太陽光電池パネル1)側のP相端子4pの対地電圧(Vrp)と、電源(太陽光電池パネル1)側のN相端子4nの対地電圧(Vrn)とを測定する測定手段となる測定部5を備えている。   And in the insulation monitoring device of the photovoltaic power generation facility according to the present invention, the voltage between the P-phase and the N-phase on the power supply (photovoltaic panel 1) side (the generated voltage of the photovoltaic panel 1) (V); A measuring unit serving as measuring means for measuring a ground voltage (Vrp) of the P-phase terminal 4p on the power supply (photovoltaic panel 1) side and a ground voltage (Vrn) of the N-phase terminal 4n on the power supply (photovoltaic panel 1) side. 5 is provided.

図2は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(P相測定)である。   FIG. 2 is a circuit diagram (P-phase measurement) showing the configuration of the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and the photovoltaic power generation facility according to the present invention.

図2は、測定部5を測定器抵抗の一端側をP相端子4pに接続させた状態を示すものであり、測定器抵抗Rの他端側は、接地されている。また、測定部5は、P相、N相の対地間電圧(P−E間電圧値Vrp、N−E間電圧値Vrn)及びP相−N相間の電圧(V)を測定する電圧測定部を有している。電圧測定部は、P相端子4p及びN相端子4nに接続された分圧回路と、分圧回路の出力を増幅するAMPとを有し、このAMPの出力はスイッチ回路SWに入力される。一方、測定器抵抗の両端間の電圧が別のAMPによって増幅されてスイッチ回路SWに入力される。スイッチ回路SWの出力はA/Dコンバータにおいてデジタル信号化されて信号処理回路CPUに入力される。信号処理回路CPUには、表示装置LCDが接続されている。   FIG. 2 shows a state in which the measuring unit 5 has one end of the measuring device resistor connected to the P-phase terminal 4p, and the other end of the measuring device resistor R is grounded. The measuring unit 5 is a voltage measuring unit that measures the P-phase and N-phase voltages to the ground (PE voltage Vrp and NE voltage Vrn) and the P-phase voltage (V). have. The voltage measurement unit has a voltage divider connected to the P-phase terminal 4p and the N-phase terminal 4n, and an AMP for amplifying the output of the voltage divider, and the output of the AMP is input to the switch circuit SW. On the other hand, the voltage between both ends of the measuring device resistance is amplified by another AMP and input to the switch circuit SW. The output of the switch circuit SW is converted into a digital signal in the A / D converter and input to the signal processing circuit CPU. A display device LCD is connected to the signal processing circuit CPU.

測定部5における測定結果(太陽光電池パネル1の発電電圧値(V)及び測定器抵抗の両端間の電圧値(Vrp、Vrn))は、信号処理回路CPUにより、表示装置LCDにおいて表示される。   The measurement results (the generated voltage value (V) of the solar cell panel 1 and the voltage values (Vrp, Vrn) between both ends of the measuring device resistance) in the measuring unit 5 are displayed on the display device LCD by the signal processing circuit CPU.

なお、MCCBがPCS7内に内蔵されている場合には、測定部5は、パワーコンディショナ内のMCCBを開放することなく電源側のP相とN相との間の電圧と、P相端子の測定器抵抗Rを介した対地電圧とN相端子の測定器抵抗Rを介した対地電圧とを測定する。   When the MCCB is built in the PCS 7, the measuring unit 5 can measure the voltage between the P-phase and the N-phase on the power supply side without opening the MCCB in the power conditioner and the P-phase terminal. The ground voltage via the measuring resistor R and the ground voltage via the measuring resistor R at the N-phase terminal are measured.

〔PCS7の交流側の絶縁診断〕
表1に示すように、例えば計測モードによる測定では、PCS7の直流側の絶縁低下では、測定器抵抗のP−E間電圧値Vrpはプラス符号を示すが、連系運転時において、PCS7から絶縁変圧器8までの交流側の各相(U、V、W)にて絶縁低下を生じた場合、P−E間電圧値Vrpはマイナス符号を示す。
[Insulation diagnosis of AC side of PCS7]
As shown in Table 1, for example, in the measurement in the measurement mode, when the insulation on the DC side of the PCS 7 is reduced, the voltage value Vrp between the P and E of the measuring instrument resistance shows a plus sign. When insulation is reduced in each phase (U, V, W) on the AC side up to the transformer 8, the PE voltage value Vrp indicates a minus sign.

したがって、Vrpの符号の見分けから、絶縁低下した区間として、PCS7の直流側か交流側かを判別することができる。   Therefore, from the identification of the sign of Vrp, it is possible to determine whether the DCS or the AC side of the PCS 7 is a section where the insulation is reduced.

図2に示すように、PCS7の非絶縁式は、出力電圧が低下してもインバータ動作を可能とするため、太陽電池パネルからの低直流出力電圧を昇圧するチョッパ回路を設けている。測定器抵抗のP−E間電圧であるVrpの測定時には、交流側各相の何れにて絶縁低下が生じても、昇圧チョッパによる昇圧電圧を起源としたループ電流が、測定器抵抗の接地からP相に向けて通電する。したがって、Vrpはマイナス符号を示す。   As shown in FIG. 2, the non-insulated PCS 7 has a chopper circuit that boosts the low DC output voltage from the solar cell panel in order to enable the inverter operation even when the output voltage decreases. When measuring Vrp, which is the voltage between the P and E of the resistance of the measuring instrument, the loop current originating from the boosted voltage by the boosting chopper causes the loop current originating from the ground of the measuring instrument resistance, regardless of the insulation reduction in any of the AC phases. Power is applied to the P phase. Therefore, Vrp indicates a minus sign.

図4は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(交流側絶縁低下なし)である。   FIG. 4 is a circuit diagram (with no AC-side insulation reduction) showing the configuration of the photovoltaic power generation facility insulation monitoring device and the photovoltaic power generation facility according to the present invention.

図4に示すように、PCS7の直流側の絶縁低下では、測定器抵抗の切換えスイッチをP−E側とした場合、絶縁低下に依存して測定器抵抗に通電する漏洩電流は、P相から接地に向かって通電する。したがって、測定器抵抗間電圧であるVrpはプラス符号を示す。   As shown in FIG. 4, when the insulation of the DC side of the PCS 7 is lowered, when the changeover switch of the measuring device resistance is set to the PE side, the leakage current that flows through the measuring device resistance depending on the insulation lowers from the P phase. Energize to ground. Therefore, Vrp, which is the voltage between the resistances of the measuring devices, indicates a plus sign.

以上のように、Vrpの符号を見分けることによって、絶縁低下がPCS7の直流側か交流側かを見分けることができる。   As described above, by distinguishing the sign of Vrp, it is possible to distinguish whether the insulation reduction is the DC side or the AC side of the PCS 7.

PCS7の交流側にて絶縁低下が生じた場合には、以下のようにして絶縁抵抗値を算出することができる。 If insulation is reduced on the AC side of the PCS 7, the insulation resistance value can be calculated as follows.

表1に示すように、PCS7の連系運転にて、交流側各相のうち何れか1相のみ絶縁低下を生じても監視装置の測定器抵抗間のP−E間、N−E間には漏洩電流に依存した電圧として、Vrp及びVrnが検出される。測定器抵抗の切換えスイッチをP−E間とした場合、Vrpの検出は、図2に示すように、昇圧チョッパによる昇圧電圧である160V(V2)を起源として生ずる。そして、以下に示す表2は、測定中における各直流電路に生ずる直流電圧を示すものであり、特に、P−N間は発電電圧が(例えば)180Vとなる。また、以下に示す表3は、測定中における交流電路に生ずる直流電圧を示すものであり、測定器抵抗をP相側とした場合、交流側の各相(U、V、W)と接地間電圧は(例えば)160Vとなり、N相側とした場合には、昇圧チョッパによる昇圧電圧と発電電圧との加算値である340Vとなる。
As shown in Table 1, in the interconnection operation of the PCS7, even if any one of the phases on the AC side causes insulation deterioration, the resistance between the measuring instrument resistances of the monitoring device is between PE and NE. Vrp and Vrn are detected as voltages dependent on the leakage current. If the changeover switch of the measuring instrument resistance is set between P and E, the detection of Vrp occurs as shown in FIG. 2, originating from 160V (V2) which is the boosted voltage by the boosting chopper. Table 2 below shows the DC voltage generated in each DC circuit during the measurement. In particular, the generated voltage is 180 V (for example) between PN. Table 3 below shows the DC voltage generated in the AC circuit during the measurement. When the resistance of the measuring instrument is set to the P-phase side, each phase (U, V, W) on the AC side is connected to the ground. The voltage is 160 V (for example), and when it is on the N-phase side, it is 340 V which is an added value of the boosted voltage by the boost chopper and the generated voltage.

図3は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の構成を示す回路図(N相測定)である。   FIG. 3 is a circuit diagram (N-phase measurement) showing the configuration of the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and the photovoltaic power generation facility according to the present invention.

測定器抵抗の切換えスイッチをN−E側とした場合、PCS7の交流側の絶縁低下における測定器抵抗に通電する漏洩電流は、発電電圧(V1)と昇圧チョッパによる昇圧電圧(V2)を加算した電圧(V1+V2)を起源として生ずる。
以上の関係は、下式により示すことができる。なお、以下に示す式(1)は、図2に示す回路図による測定値であり、式(2)は、図3に示す回路図による測定値である。
Vrp=R・V2/(Rac+R)・・・・・・・・・・・・・・・(1)
Vrn=R・(V1+V2)/(Rac+R)・・・・・・・・・・(2)
(∵Vrp、Vrn:監視装置の計測値、発電電圧V1:監視装置の計測値、測定器抵抗R:既知、昇圧チョッパによる昇圧電圧V2:未知、PCS7の交流側の絶縁抵抗値Rac:未知)
(1)式及び(2)式からRacを求めると、以下の(3)式のようになる。
(3)式から監視装置の計測値をパラメータとして、PCS7の交流側の絶縁抵抗値を算出できる。
Rac=R・(V1+Vrp−Vrn)/(Vrn−Vrp)・・・・(3)
例えば、表1のNO.6に示すように、模擬絶縁抵抗値を1.01MΩとすると、
Rac=5000・(177.8+0.894−1.76)/(1.76−0.894)=1.02MΩ
When the changeover switch of the measuring instrument resistance is set to the NE side, the leakage current flowing through the measuring instrument resistance when the insulation on the AC side of the PCS 7 is reduced is the sum of the generated voltage (V1) and the boosted voltage (V2) by the boosting chopper. It originates from the voltage (V1 + V2).
The above relationship can be expressed by the following equation. Equation (1) shown below is a measured value based on the circuit diagram shown in FIG. 2, and equation (2) is a measured value based on the circuit diagram shown in FIG.
Vrp = R · V2 / (Rac + R) (1)
Vrn = R · (V1 + V2) / (Rac + R) (2)
(∵Vrp, Vrn: measured value of the monitoring device, generated voltage V1: measured value of the monitoring device, measuring device resistance R: known, boosted voltage by boosting chopper V2: unknown, insulation resistance Rac of PCS7 AC side: unknown)
When Rac is obtained from the equations (1) and (2), the following equation (3) is obtained.
The insulation resistance value on the AC side of the PCS 7 can be calculated from the equation (3) using the measured value of the monitoring device as a parameter.
Rac = R · (V1 + Vrp−Vrn) / (Vrn−Vrp) (3)
For example, NO. As shown in FIG. 6, when the simulated insulation resistance value is 1.01 MΩ,
Rac = 5000 · (177.8 + 0.894-1.76) / (1.76-0.894) = 1.02 MΩ

以上のように、絶縁低下した区間の判別として、PCS7の直流側と交流側の見分けは上記計測モードで再測定を行い、Vrpにマイナス符号が付けば、PCS7の交流側の絶縁低下を判定できるほか、絶縁抵抗値を算出できる。測定部5の表示画面として、Vrpにマイナス符号が付いた場合には、画面上にPCS7の交流側及び算出した絶縁抵抗値を表示することができる。   As described above, as the determination of the section where the insulation has been reduced, the DC side and the AC side of the PCS 7 are re-measured in the above measurement mode, and if Vrp is given a minus sign, the insulation reduction of the PCS 7 on the AC side can be determined. In addition, the insulation resistance value can be calculated. When a minus sign is attached to Vrp as a display screen of the measurement unit 5, the AC side of the PCS 7 and the calculated insulation resistance value can be displayed on the screen.

さらに、上記計測モードにおいては、絶縁低下区間の特定をすることができる。   Further, in the measurement mode, it is possible to specify the insulation reduction section.

PCS7の交流側における絶縁低下区間の特定は、PCS稼働(連系運転)にて実施する。   The specification of the insulation reduction section on the AC side of the PCS 7 is performed during PCS operation (interconnection operation).

測定部5により、PCS7の交流側の絶縁低下を検出した場合は、測定器抵抗間電圧のVrp値はマイナス符号となり、PCS7の交流側の絶縁低下を見分けることができる。PCS7の交流側の絶縁抵抗値は、測定部5の計測モードにより測定を行い、計測する測定器抵抗間電圧(Vrp、Vrn)、発電電圧V1及び測定器抵抗をパラメータとして算出する。なお、雨天時などPCS7が連系運転停止中の場合には、測定部5は、PCS7の交流側の絶縁低下を検出しない。   When the measuring section 5 detects a decrease in insulation on the AC side of the PCS 7, the Vrp value of the voltage between the resistances of the measuring instruments has a minus sign, so that a decrease in insulation on the AC side of the PCS 7 can be recognized. The insulation resistance value on the AC side of the PCS 7 is measured in the measurement mode of the measurement unit 5, and the voltages between the measurement device resistances (Vrp, Vrn), the generated voltage V1, and the measurement device resistance are calculated as parameters. When the interconnection of the PCS 7 is stopped, such as when it is raining, the measuring unit 5 does not detect a decrease in insulation on the AC side of the PCS 7.

〔PCS7の直流側の絶縁診断〕
また、この太陽光発電設備の絶縁監視装置の計測モードにおいては、測定部5における測定結果に基づいて、太陽光電池パネル1からPCS7に内蔵するMCCBに至る直流回路におけるP相の絶縁抵抗の低下と、この直流回路におけるN相の絶縁抵抗の低下とを、区別して検出し、もしくは、該直流回路におけるP相とN相の両相または太陽電池モジュール間、P相、N相、太陽電池モジュール間を含む複数ヶ所の絶縁抵抗の低下との何れかを検出することができる。この測定は、直流回路が活線である状態で行うことができる。
[Insulation diagnosis on the DC side of PCS7]
In the measurement mode of the insulation monitoring device of the photovoltaic power generation facility, the P-phase insulation resistance in the DC circuit from the photovoltaic cell panel 1 to the MCCB incorporated in the PCS 7 is reduced based on the measurement result of the measurement unit 5. , The decrease in the insulation resistance of the N-phase in the DC circuit is detected separately, or between the P-phase and the N-phase or between the solar cell modules, the P-phase, the N-phase, and the solar cell module in the DC circuit. And a decrease in the insulation resistance at a plurality of locations including the above. This measurement can be performed with the DC circuit live.

なお、直流側の絶縁診断は、本件出願人が特許文献1(特許第5603444号公報)においてすでに提案している内容である。   Note that the insulation diagnosis on the DC side is a content that has been already proposed by the present applicant in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 5603444).

太陽光電池パネル1からPCS7に至る直流回路において絶縁抵抗が低下した場合には、P相端子4p、または、N相端子4nと測定器抵抗Rを介した対地間には、電圧Vrが生ずる。したがって、この対地間電圧Vrと、太陽光電池パネル1の発電電圧Vとを測定することにより、直流回路の絶縁抵抗を知ることができる。太陽光電池パネル1の発電電圧Vは、太陽光電池パネル1に照射される光量によって変動するので、随時測定する。   When the insulation resistance decreases in the DC circuit from the solar cell panel 1 to the PCS 7, a voltage Vr is generated between the P-phase terminal 4p or N-phase terminal 4n and the ground via the measuring instrument resistance R. Therefore, the insulation resistance of the DC circuit can be known by measuring the voltage Vr to the ground and the generated voltage V of the solar cell panel 1. The generated voltage V of the photovoltaic cell panel 1 varies depending on the amount of light applied to the photovoltaic cell panel 1 and is measured as needed.

この太陽光発電設備においては、(1)P相の絶縁低下、(2)N相の絶縁低下、(3)両相が同時の絶縁低下、もしくは、P相、N相、太陽電池モジュール間を含む複数箇所の絶縁低下、または、(4)太陽電池モジュール間における絶縁低下のいずれかが発生する可能性があり、P相またはN相の測定器抵抗Rを介した対地電圧の発生を知ることにより、これらを区別して検出することができる。   In this photovoltaic power generation system, (1) P-phase insulation decrease, (2) N-phase insulation decrease, (3) both-phase insulation decrease, or P-phase, N-phase, and solar cell module There is a possibility that either of the insulation loss at a plurality of locations including (4) insulation deterioration between the solar cell modules may occur, and it is necessary to know the occurrence of the ground voltage via the P-phase or N-phase measuring device resistance R. Thus, these can be distinguished and detected.

この太陽光発電設備において、P相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、切替スイッチ6をP相端子4pに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に電圧は発生しない。そして、切替スイッチ6をN相端子4nに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vnrが発生する。P相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Rp=R〔{(V−Vpr)/Vnr}−1〕 ・・・・(ただし、Vpr≒0)
In this photovoltaic power generation facility, when a leakage occurs due to a decrease in the insulation of the P-phase, when the changeover switch 6 is switched to the P-phase terminal 4p, no voltage is generated across the measuring resistor R. When the switch 6 is switched to the N-phase terminal 4n, a voltage Vnr is generated at both ends of the measuring resistor R. When only the P-phase is insulated, the following holds.
Rp = R [{(V 1 −Vpr) / Vnr} −1] (however, Vpr ≒ 0)

この太陽光発電設備において、N相の絶縁低下による漏電が起こった場合には、切替スイッチ6をP相端子4pに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vprが発生する。そして、切替スイッチ6をN相端子4nに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に電圧は発生しない。N相のみが絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Rn=R〔{(V−Vnr)/Vpr}−1〕 ・・・・(ただし、Vnr≒0)
In this photovoltaic power generation facility, when a leakage occurs due to a decrease in insulation of the N-phase, when the changeover switch 6 is switched to the P-phase terminal 4p, a voltage Vpr is generated across the measuring resistor R. When the changeover switch 6 is switched to the N-phase terminal 4n, no voltage is generated across the measuring instrument resistor R. When only the N-phase is insulated, the following holds.
Rn = R [{(V 2 -Vnr) / Vpr } -1 ] ... (although, Vnr ≒ 0)

この太陽光発電設備において、P相及びN相の両相、もしくは、P相、N相、太陽電池モジュール間を含む複数箇所にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、切替スイッチ6をP相端子4pに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vprが発生する。そして、切替スイッチ6をN相端子4nに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vnrが発生する。P相及びN相の両相、もしくは、P相、N相、太陽電池モジュール間を含む複数箇所にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Rp=R〔{(V−Vpr)/Vnr}−1〕
Rn=R〔{(V−Vnr)/Vpr}−1〕
Rpn=(Rgp・Rgn)/(Rgp+Rgn)=R〔{V/(Vpr+Vnr)}−1〕
In this photovoltaic power generation facility, when a leakage occurs due to insulation deterioration at both P-phase and N-phase, or at a plurality of locations including between the P-phase, N-phase and the solar cell module, the changeover switch 6 is set to P-phase. When switching to the phase terminal 4p, a voltage Vpr is generated across the measuring instrument resistor R. When the switch 6 is switched to the N-phase terminal 4n, a voltage Vnr is generated at both ends of the measuring resistor R. If the insulation is reduced at a plurality of locations including both the P-phase and the N-phase, or between the P-phase, the N-phase and the solar cell module, the following holds.
Rp = R [{(V 3 -Vpr) / Vnr } -1 ]
Rn = R [{(V 3 -Vnr) / Vpr } -1 ]
Rpn = (Rgp · Rgn) / (Rgp + Rgn) = R [{V 3 / (Vpr + Vnr )} - 1 ]

この太陽光発電設備において、太陽電池モジュール間にて絶縁低下による漏電が起こった場合には、切替スイッチ6をP相端子4pに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vprが発生する。そして、切替スイッチ6をN相端子4nに切り替えたときには、測定器抵抗Rの両端に、電圧Vnrが発生する。   In this photovoltaic power generation facility, when a leakage occurs due to a decrease in insulation between the solar cell modules, when the changeover switch 6 is switched to the P-phase terminal 4p, a voltage Vpr is generated across the measuring resistor R. . When the switch 6 is switched to the N-phase terminal 4n, a voltage Vnr is generated at both ends of the measuring resistor R.

つまり、測定器電圧Vpr,VnrがP相及びN相の両相にて発生する場合は、P相及びN相の両相にて絶縁低下しているか、もしくは、P相、N相、太陽電池モジュール間を含む複数箇所にて絶縁低下しているか、または、太陽電池モジュール間にて絶縁低下している場合である。太陽電池モジュール間にて絶縁低下した場合には、以下が成立する。
Rpn=R〔{V/(Vpr+Vnr)}−1〕
That is, when the measuring instrument voltages Vpr and Vnr are generated in both the P-phase and the N-phase, insulation is reduced in both the P-phase and the N-phase, or the P-phase, the N-phase, and the solar cell This is the case where the insulation is reduced at a plurality of locations including between the modules, or the insulation is reduced between the solar cell modules. If the insulation decreases between the solar cell modules, the following holds.
Rpn = R [{V 4 / (Vpr + Vnr )} - 1 ]

このように、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置においては、測定器抵抗Rの両端電圧Vrと、太陽光電池パネル1の発電電圧Vとを測定することにより、絶縁抵抗Rpnを知ることができる。また、測定器抵抗Rの両端電圧Vrの発生状況(P相発生、N相発生、P相及びN相の両相発生)と太陽電池パネルモジュールの直列枚数を知ることにより、絶縁低下している区間を判別することができる。   As described above, in the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility according to the present invention, by measuring the voltage Vr across the measuring device resistance R and the generated voltage V of the photovoltaic cell panel 1, it is possible to know the insulation resistance Rpn. Can be. Further, the occurrence of the voltage Vr across the measuring instrument resistor R (P-phase generation, N-phase generation, both P-phase and N-phase generation) and the number of series solar cell panel modules are known, so that insulation is reduced. The section can be determined.

〔フローチャート〕
図5は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャートである。また、図6は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順を示すフローチャート(図5の続き)である。
〔flowchart〕
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for measuring insulation resistance by the method for monitoring insulation of a photovoltaic power generation facility according to the present invention. FIG. 6 is a flowchart (continuation of FIG. 5) showing the procedure of measuring the insulation resistance by the method for monitoring insulation of a photovoltaic power generation facility according to the present invention.

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置により本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法を実行して、太陽光発電設備における絶縁抵抗を測定するには、図5に示すように、測定部5のCPUは、ステップst1で処理を開始すると、ステップst2に進み、測定部5のスイッチが投入されていると、ステップst3に進む。ステップst3では、測定器抵抗Rの自動測定を行い、ステップst4で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst5に進む。ステップst5では、切替スイッチ6をP相側に切り替えて、測定器抵抗Rの両端電圧Vrpを測定し、ステップst6に進む。   To measure the insulation resistance of the photovoltaic power generation facility by executing the method for monitoring the insulation of the photovoltaic power generation facility according to the present invention using the insulation monitoring device for the photovoltaic power generation facility according to the present invention, as shown in FIG. The CPU of the measuring unit 5 proceeds to step st2 when starting the process in step st1, and proceeds to step st3 when the switch of the measuring unit 5 is turned on. In step st3, the measurement device resistance R is automatically measured. In step st4, the generated voltage V of the solar cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st5. In step st5, the changeover switch 6 is switched to the P-phase side to measure the voltage Vrp across the measuring instrument resistor R, and the process proceeds to step st6.

ステップst6で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst7に進む。ステップst7では、切替スイッチ6をN相側に切り替えて、測定器抵抗Rの両端電圧Vrnを測定し、ステップst8に進む。ステップst8で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst9に進む。ステップst9では、電圧値Vrpの値が例えば50mV以上であるかを判別し、50mV以上であればステップst10に進み、50mV以上でなければステップst15に進む。ステップst10では、電圧値Vrpの符号がマイナスであるかを判別し、マイナスであればステップst11に進み、プラスであればステップst15に進む。   In step st6, the generated voltage V of the solar cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st7. In step st7, the changeover switch 6 is switched to the N-phase side to measure the voltage Vrn across the measuring resistor R, and the process proceeds to step st8. In step st8, the generated voltage V of the solar cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st9. In step st9, it is determined whether or not the value of the voltage value Vrp is, for example, 50 mV or more. If it is 50 mV or more, the process proceeds to step st10, and if not, the process proceeds to step st15. In step st10, it is determined whether or not the sign of the voltage value Vrp is minus. If it is minus, the process proceeds to step st11. If it is plus, the process proceeds to step st15.

また、ステップst11では、PCS7の交流側の絶縁抵抗を演算し、ステップst12に進む。ステップst12では、この絶縁抵抗値が20MΩ未満であるか否かを判別し、20MΩ未満である場合には、ステップst13に進み、このステップst13では、PCS7の交流側の絶縁抵抗値Racを表示装置LCDに表示する。一方、上記ステップst12において上記抵抗値が20MΩ以上であると判別された場合には、ステップst14に進み、OVER(絶縁)であることを表示装置LCDに表示する。また、ステップst15では、PCS7の直流側の絶縁抵抗Rp、Rnの演算を開始する。ステップst16では、切替スイッチ6をN相側、P相側に切り替えて、絶縁抵抗Rp、Rnを測定し、それぞれが20MΩ以上であれば、ステップst17に進み、それぞれが20MΩ以上でなければ、ステップst18に進む。ステップst17では、絶縁抵抗Rp、RnがOVER(絶縁)であることを表示する。   In step st11, the insulation resistance on the AC side of the PCS 7 is calculated, and the process proceeds to step st12. In step st12, it is determined whether or not this insulation resistance value is less than 20 MΩ. If it is less than 20 MΩ, the process proceeds to step st13. In this step st13, the AC side insulation resistance value Rac of the PCS 7 is displayed on the display device. Display on LCD. On the other hand, if it is determined in step st12 that the resistance value is equal to or greater than 20 MΩ, the process proceeds to step st14, and the fact that OVER (insulation) has occurred is displayed on the display device LCD. In step st15, the calculation of the insulation resistances Rp and Rn on the DC side of the PCS 7 is started. In step st16, the changeover switch 6 is switched to the N-phase side and the P-phase side, and the insulation resistances Rp and Rn are measured. If each of them is 20 MΩ or more, the process proceeds to step st17. Proceed to st18. At step st17, it is displayed that the insulation resistances Rp and Rn are OVER (insulated).

また、ステップst18では、絶縁抵抗Rpが20MΩ以上で、Rnが1MΩ未満であればステップst19に進み、そうでなければステップst20に進む。   In step st18, if the insulation resistance Rp is equal to or greater than 20 MΩ and Rn is less than 1 MΩ, the process proceeds to step st19; otherwise, the process proceeds to step st20.

また、ステップst19では、絶縁抵抗RpがOVER(絶縁)であること及びRnの値を表示する。ステップst20では、絶縁抵抗Rpが20MΩ以上で、Rnが1〜19.99MΩであればステップst21に進み、そうでなければステップst22に進む。ステップst21では、絶縁抵抗RpがOVER(絶縁)であること及びRnの値を表示する。ステップst22では、絶縁抵抗Rpが1MΩ未満で、Rnが20MΩ以上であればステップst23に進み、そうでなければステップst24に進む。ステップst23では、絶縁抵抗Rpの値及びRnがOVER(絶縁)であることを表示する。ステップst24では、絶縁抵抗Rpが1〜19.99MΩで、Rnが20MΩ以上であればステップst25に進み、そうでなければ図6のステップst26に進む。ステップst25では、絶縁抵抗Rpの値及びRnがOVER(絶縁)であることを表示する。   In step st19, the fact that the insulation resistance Rp is OVER (insulation) and the value of Rn are displayed. In step st20, if the insulation resistance Rp is 20 MΩ or more and Rn is 1 to 19.99 MΩ, the process proceeds to step st21; otherwise, the process proceeds to step st22. At step st21, the fact that the insulation resistance Rp is OVER (insulation) and the value of Rn are displayed. In step st22, if the insulation resistance Rp is less than 1 MΩ and Rn is 20 MΩ or more, the process proceeds to step st23; otherwise, the process proceeds to step st24. In step st23, it is displayed that the value of the insulation resistance Rp and Rn are OVER (insulation). In step st24, if the insulation resistance Rp is 1 to 19.99 MΩ and Rn is 20 MΩ or more, the process proceeds to step st25; otherwise, the process proceeds to step st26 in FIG. At step st25, the value of the insulation resistance Rp and the fact that Rn is OVER (insulation) are displayed.

また、ステップst26では、表示を点滅させ、モジュールの直列枚数の入力を求め、ステップst27に進む。ステップst27では、入力されたモジュールの直列枚数を受信し、ステップst28に進む。ステップst28では、電圧値と抵抗値が一致しているか否かを判別し、一致していればステップst29に進み、一致していなければステップst32に進む。ステップst29では、モジュール間の抵抗が1MΩ未満であるかを判別し、1MΩ未満であればステップst30に進み、1MΩ未満でなければステップst31に進む。ステップst30では、絶縁低下箇所がモジュール間であること及び抵抗値Rpnを表示する。ステップst31では、絶縁低下箇所がモジュール間であること及び抵抗値Rpnを表示する。   In step st26, the display is turned on and off and the input of the number of serial modules is requested, and the process proceeds to step st27. In step st27, the serial number of the input module is received, and the process proceeds to step st28. In step st28, it is determined whether or not the voltage value and the resistance value match, and if they match, the process proceeds to step st29, and if not, the process proceeds to step st32. In step st29, it is determined whether the resistance between the modules is less than 1 MΩ. If it is less than 1 MΩ, the process proceeds to step st30. If not, the process proceeds to step st31. At step st30, it is displayed that the insulation reduction point is between the modules and the resistance value Rpn. In step st31, the fact that the insulation reduction point is between modules and the resistance value Rpn are displayed.

また、ステップst32では、絶縁抵抗Rpが1MΩ未満で、Rnが1MΩ未満であればステップst33に進み、そうでなければステップst34に進む。ステップst33では、絶縁抵抗Rp、Rn、Rpnの値を表示する。   In step st32, if the insulation resistance Rp is less than 1 MΩ and Rn is less than 1 MΩ, the process proceeds to step st33; otherwise, the process proceeds to step st34. At step st33, the values of the insulation resistances Rp, Rn, Rpn are displayed.

ステップst34では、絶縁抵抗Rpが1〜19.99MΩで、Rnが1MΩ未満であればステップst35に進み、そうでなければステップst36に進む。ステップst35では、絶縁抵抗Rp、Rn、Rpnの値を表示する。   In step st34, if the insulation resistance Rp is 1 to 19.99 MΩ and Rn is less than 1 MΩ, the process proceeds to step st35; otherwise, the process proceeds to step st36. At step st35, the values of the insulation resistances Rp, Rn, Rpn are displayed.

また、ステップst36では、絶縁抵抗Rpが1MΩ未満で、Rnが1〜19.99MΩであればステップst37に進み、そうでなければステップst38に進む。ステップst37では、絶縁抵抗Rp、Rn、Rpnの値を表示する。ステップst38では、絶縁抵抗Rp、Rn、Rpnの値を表示する。   In step st36, if the insulation resistance Rp is less than 1 MΩ and Rn is 1 to 19.99 MΩ, the process proceeds to step st37; otherwise, the process proceeds to step st38. At step st37, the values of the insulation resistances Rp, Rn, Rpn are displayed. At step st38, the values of the insulation resistances Rp, Rn, Rpn are displayed.

図7は、本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視方法による絶縁抵抗測定の手順(ロガーモードにより絶縁抵抗測定をする場合)を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of measuring the insulation resistance by the insulation monitoring method of the photovoltaic power generation equipment according to the present invention (when measuring the insulation resistance in the logger mode).

本発明に係る太陽光発電設備の絶縁監視装置においては、計測モード以外に、絶縁測定結果を読み取って表示(記録)するロガーモードによっても、PCS7交流側の絶縁抵抗を測定することができる。ロガーモードによる場合は、図7に示すように、測定部5のCPUは、ステップst41で処理を開始すると、ステップst42に進み、測定部5のスイッチが投入されていると、ステップst43に進む。ステップst43では、測定器抵抗Rの自動測定を行い、ステップst44で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst45に進む。ステップst45では、切替スイッチ6をP相側に切り替えて、測定器抵抗Rの両端電圧Vrpを測定し、ステップst46に進む。   In the insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility according to the present invention, the insulation resistance on the AC side of the PCS 7 can be measured not only in the measurement mode but also in a logger mode in which the insulation measurement result is read and displayed (recorded). In the case of the logger mode, as shown in FIG. 7, when the CPU of the measuring unit 5 starts the process in step st41, the process proceeds to step st42, and when the switch of the measuring unit 5 is turned on, the process proceeds to step st43. In step st43, the measurement device resistance R is automatically measured. In step st44, the generated voltage V of the photovoltaic cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st45. In step st45, the changeover switch 6 is switched to the P-phase side to measure the voltage Vrp across the measuring resistor R, and the process proceeds to step st46.

ステップst46で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst47に進む。ステップst47では、切替スイッチ6をN相側に切り替えて、測定器抵抗Rの両端電圧Vrnを測定し、ステップst48に進む。ステップst48で太陽光電池パネル1の発電電圧Vを測定し、ステップst49に進む。ステップst49では、電圧値Vrpの値が例えば50mV以上であるかを判別し、50mV以上であればステップst50に進み、50mV以上でなければステップst55に進む。ステップst50では、電圧値Vrpの符号がマイナスであるかを判別し、マイナスであればステップst51に進み、プラスであればステップst55に進む。   In step st46, the generated voltage V of the solar cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st47. In step st47, the changeover switch 6 is switched to the N-phase side to measure the voltage Vrn across the measuring instrument resistor R, and the process proceeds to step st48. In step st48, the generated voltage V of the solar cell panel 1 is measured, and the process proceeds to step st49. In step st49, it is determined whether the value of the voltage value Vrp is, for example, 50 mV or more. If it is 50 mV or more, the process proceeds to step st50, and if it is not 50 mV, the process proceeds to step st55. In step st50, it is determined whether or not the sign of the voltage value Vrp is negative. If it is negative, the process proceeds to step st51, and if it is positive, the process proceeds to step st55.

ステップst51では、PCS7の交流側の絶縁抵抗を演算し、ステップst52に進む。このステップst52では、上記絶縁抵抗値が、10MΩ未満であるか否かを判別し、10MΩ未満である場合には、ステップst53に進む。このステップst53では、PCS7の交流側の絶縁抵抗値Rac(MΩ)を表示装置LCDに表示する。また、上記絶縁抵抗値が、10MΩ以上である場合には、ステップst54において、OVER(絶縁)であることを表示装置LCDに表示する。また、ステップst55では、PCS7の直流側の絶縁抵抗Rpnを演算し、次いで、ステップst56では、上記PCS7の直流側の絶縁抵抗Rpnが10MΩ未満であるか否かを判別し、この絶縁抵抗Rpnが10MΩ未満である場合には、ステップst57において、その絶縁抵抗値Rpn(MΩ)を表示装置LCDに表示する。一方、上記絶縁抵抗Rpnが10MΩ以上である場合には、ステップst58において、OVER(絶縁)であることを表示装置LCDに表示する。
なお、PCSが複数ある場合には、PCSごとに順次(繰返し)測定を行う。
また、上記説明では、先ず太陽光発電設備における絶縁抵抗を計測モードにて測定する順序を説明し、その後に上記ロガーモードにて計測する順序を説明したが、ロガーモードにて計測した後に、上記計測モードにて測定することが実際的である。
In step st51, the insulation resistance on the AC side of the PCS 7 is calculated, and the process proceeds to step st52. In this step st52, it is determined whether or not the insulation resistance value is less than 10 MΩ, and if it is less than 10 MΩ, the process proceeds to step st53. In this step st53, the insulation resistance value Rac (MΩ) on the AC side of the PCS 7 is displayed on the display device LCD. If the insulation resistance value is 10 MΩ or more, in step st54, OVER (insulation) is displayed on the display device LCD. In step st55, the DC-side insulation resistance Rpn of the PCS 7 is calculated. Next, in step st56, it is determined whether or not the DC-side insulation resistance Rpn of the PCS 7 is less than 10 MΩ. If it is less than 10 MΩ, in step st57, the insulation resistance value Rpn (MΩ) is displayed on the display device LCD. On the other hand, if the insulation resistance Rpn is equal to or more than 10 MΩ, in step st58, the fact that OVER (insulation) has occurred is displayed on the display device LCD.
When there are a plurality of PCSs, the measurement is performed sequentially (repeatedly) for each PCS.
In the above description, first, the order of measuring the insulation resistance in the photovoltaic power generation facility in the measurement mode is described, and then the order of measuring the insulation resistance in the logger mode is described. It is practical to measure in the measurement mode.

図8は、太陽光電池パネルの構成例(9直列×3並列)を示す平面図である。   FIG. 8 is a plan view showing a configuration example (9 series × 3 parallel) of the solar cell panel.

図8に示すように、太陽電池モジュール11は、例えば、9個直列に接続されたものを3列備えた太陽光電池パネル1を考えている。この太陽光電池パネル1においては、太陽電池モジュール11が直列に接続されたものは、それぞれに対応する断路器12の負荷側において、並列接続されている。なお、太陽電池モジュール11とは,数十枚の太陽電池セルを直列接続したものをいう。太陽電池モジュール11は、一般的には、受光面となるガラスなどの透明基板を支持板とし、この支持板の下に透明な充填材料及び裏面シートにより数十枚の太陽電池セルを封止し、周囲を枠により密封した構造となっている。太陽電池セル同士は、インナーコネクタを介して、半田付けにより接続されている。インナーコネクタの接続不良(断線)は起こり得るが、太陽電池セルは封止されているので、地絡の虞はない。太陽電池モジュール11の端子は、各太陽電池モジュール11の外部に設けられた端子ボックス内に設けられている。   As shown in FIG. 8, the solar cell module 11 is, for example, a solar cell panel 1 including three rows of nine solar cell modules connected in series. In the solar cell panel 1, the solar cell modules 11 connected in series are connected in parallel on the load side of the corresponding disconnector 12. The solar cell module 11 refers to a module in which several tens of solar cells are connected in series. In general, the solar cell module 11 uses a transparent substrate such as glass as a light receiving surface as a support plate, and seals several tens of solar cells with a transparent filling material and a back sheet under the support plate. , And has a structure in which the periphery is sealed by a frame. The solar cells are connected to each other by soldering via an inner connector. Poor connection (disconnection) of the inner connector can occur, but there is no risk of ground fault because the solar cell is sealed. The terminals of the solar cell modules 11 are provided in terminal boxes provided outside the respective solar cell modules 11.

本発明は、発電状態のままで絶縁抵抗測定ができるようにした太陽光発電設備の絶縁監視装置及び太陽光発電設備の絶縁監視方法に適用される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an insulation monitoring device for a photovoltaic power generation facility and an insulation monitoring method for a photovoltaic power generation facility, which enable measurement of insulation resistance in a power generation state.

1 太陽電池パネル
2 中継端子
4p P相端子
4n N相端子
5 測定部
6 切替スイッチ
7 パワーコンディショナ
8 絶縁変圧器
11 太陽光モジュール
12 断路器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell panel 2 Relay terminal 4p P-phase terminal 4n N-phase terminal 5 Measurement part 6 Changeover switch 7 Power conditioner 8 Insulation transformer 11 Solar module 12 Disconnector

Claims (2)

複数の太陽電池モジュールが接続されてなる太陽光電池パネルから出力される電圧が入力され、P相とN相との間の発電電圧、P相端子の測定器抵抗を介した対地電圧及びN相端子の測定器抵抗を介した対地電圧を切替えて測定する測定手段と、
前記測定手段を制御するとともに、前記測定手段による測定結果に関する演算を行う制御手段と
を備え、
パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地から前記P相端子を見た電圧の電圧値を電圧値Vrpとしたとき、前記電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側のN相側の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁監視装置。
A voltage output from a photovoltaic panel to which a plurality of photovoltaic modules are connected is input, a power generation voltage between the P-phase and the N-phase, a ground voltage via a measuring instrument resistor at the P-phase terminal, and an N-phase terminal Measuring means for switching and measuring the earth voltage via the measuring instrument resistance of
Control means for controlling the measuring means, and performing an operation on the measurement result by the measuring means,
During the interconnection operation via the power conditioner, when the voltage value of the voltage when the P-phase terminal is viewed from the ground is set to the voltage value Vrp, if the sign of the voltage value Vrp is minus, the AC side of the power conditioner And that if the sign of the voltage value Vrp is positive, it is determined that the insulation resistance on the N-phase side on the DC side of the power conditioner is reduced. apparatus.
複数の太陽電池モジュールが接続されてなりP側端子及びN側端子を有する太陽光電池パネルと、
前記P側端子に接続されるP相端子と前記N側端子に接続されるN相端子とを有し、前記太陽光電池パネルから出力される電圧が前記P側端子から前記P相端子に入力されるとともに前記N側端子から前記N相端子に入力されるパワーコンディショナと、
を用いる太陽光発電設備の絶縁監視方法であって、
パワーコンディショナを介した連系運転中において、大地から前記P相端子を見た電圧の電圧値Vrpを測定し、前記電圧値Vrpの符号がマイナスならば前記パワーコンディショナの交流側の絶縁抵抗の低下と判別し、前記電圧値Vrpの符号がプラスならば前記パワーコンディショナの直流側のN相側の絶縁抵抗の低下と判別する
ことを特徴とする太陽光発電設備の絶縁監視方法。
A solar cell panel to which a plurality of solar cell modules are connected and which has a P-side terminal and an N-side terminal;
It has a P-phase terminal connected to the P-side terminal and an N-phase terminal connected to the N-side terminal, and a voltage output from the solar cell panel is input from the P-side terminal to the P-phase terminal. A power conditioner input from the N-side terminal to the N-phase terminal;
A method for monitoring the insulation of a photovoltaic power plant using
During the interconnection operation via the power conditioner, the voltage value Vrp of the voltage when the P-phase terminal is viewed from the ground is measured, and if the sign of the voltage value Vrp is minus, the insulation resistance on the AC side of the power conditioner is measured. And determining if the sign of the voltage value Vrp is plus, that the insulation resistance on the N-phase side on the DC side of the power conditioner is decreasing.
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