JP6771421B2 - 太陽電池ストリングスの診断システム及び診断方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に係る太陽電池ストリングスの診断システム(以下、単に「診断システム」と称する)の構成を示す模式図である。実施の形態にかかる診断システム80は、主たる構成として、診断装置1と、測定装置2a,2bと、計測基準パネル3と、を備える。
(a)診断する診断ストリングスが新規システムのものである場合には、以下の情報をデータベースに登録する。
・診断システムの識別名称
・診断ストリングスの配置、識別名及び直並列構成
・診断ストリングスを構成する太陽電池モジュール型名
・データベースにより、モジュール定格値(短絡電流、開放電圧、最大出力、最大出力動作電圧、最大出力動作電流)を取得し、各ストリングスの定格値を計算して表示
・データベースにより、使用太陽電池種類毎に設定された測定日射条件及び掃引時間を表示
(b)診断ストリングスが既存登録システムのものであれば登録データを呼び出して、パネル増設等の改訂を実施する。
(c)診断ストリングスが調査用の測定システムのものであれば、その旨の情報を登録する。
本機能では、以下の3つのモードを有する。
(a)日射判定モード
対象となる太陽電池アレイの種類に応じた測定時間間隔中に出力判定条件を満足するか否か、具体的には、太陽電池種類に応じて定められた日射量および測定中の日射変動量を満足するか否かを判断するために、照度を測定時間幅で予備測定し表示する。
(b)測定モード
(b−1)設定モード
・対象システムと診断ストリングス名を設定し、診断ストリングスの保証定格を表示
・測定機器番号及び測定時間の設定
・測定機器番号(照度計、基準セル、測定装置)の登録
・日射判定結果により、広範囲の日射量条件が得られるように測定時間帯をセット
(b−2)測定表示モード
・測定の開始及び停止
・測定中データの表示切替
・測定したI−V特性の表示
・日射Pm特性表示
(a)今回測定データの表示及び印刷
・正規判定条件を満たしたデータのみを用い、日射量に対する診断ストリングスの出力特性及び定格保証出力線をグラフ化表示
・太陽電池モジュールの基準条件での定格出力に対する測定出力の比率を平均値と変動幅とで表示
・判定精度を低下させることで正規判定条件を緩和し、測定データを増加させ、日射量に対する診断ストリングスの出力特性と定格保証出力線をグラフ化表示
・太陽電池モジュールの基準条件での定格出力に対する測定出力の比率を平均値と変動幅で表示
(b)データ保管と過去記録の参照
・診断対象のシステム構成と診断結果の記録
・既存システムの過去記録の参照と更新
・測定結果の印刷と測定結果のデータ登録
(c)過去登録データの表示および印刷
・過去診断結果の閲覧及び印刷
・過去診断結果の推移データ表閲覧及び印刷
(a)設定データ
・負荷コンデンサ設定
・電圧レンジ及び電流レンジの設定
(b)測定開始の指示
(c)データ送信指示
・機器データ送信指示
・動作状態送信指示
・測定データ送信指示
・機器データ
・動作状態
・測定データ
・スイッチ切替制御
・機器電源等自己診断制御
・機器情報及び測定データ管理
・I−V特性測定
・日射量測定
・電力計算及びPm抽出
・機器損失補正演算
N:診断ストリングスの直列モジュール数
Ps:太陽電池モジュール公称最大出力(W/枚)
Pk:計測基準パネル公称最大出力(W/枚)
G:設定経年時の出力保証率
Ps×N/Pk:公称出力比
Claims (13)
- 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を複数用い、前記計測基準パネルの出力を基準として、前記太陽電池ストリングスの定格保証出力に対する性能診断を行う
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定する際の時定数と前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定する際の時定数とを一致させる
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、複数の前記出力比を公称出力比と共にグラフ上に表示する
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、各測定点における前記出力比をプロットしたグラフを表示する
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
前記計測基準パネルの温度を測定する温度センサと、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記温度センサが検出したパネル温度と、前記計測基準パネルの温度特性とを基に、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値を基準温度における日射量に換算する
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 前記診断装置は、前記太陽電池ストリングスにおける前記最大出力電力値及び前記出力比を日射量に対してグラフ表示する機能を有することを特徴とする請求項5に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
- 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値と、前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値とから得られる複数回の測定結果を基に、前記出力比の1次回帰式を作成し、前記1次回帰式を基に診断の判定精度を評価する
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 前記診断装置は、各測定点における1次回帰式との差異の標準偏差値を求め、求めた前記標準偏差値から前記判定精度を診断することを特徴とする請求項7に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
- 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
日射量を測定する光電式の日射計と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、
前記第1及び第2の測定装置内には、前記電流電圧特性の測定時に使用する負荷コンデンサが備えられ、
前記日射計が測定した日射量を基に、前記負荷コンデンサの容量が決定される
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 前記電流電圧特性の測定に際し、前記負荷コンデンサに並列に放電抵抗が常時接続されるように構成されていることを特徴とする請求項9に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
- 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの最大出力電力値に対して、最低出力レベルの許容判定レベルを設定することで前記出力比の算出に使用するデータをフィルタリングする
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第1の測定装置と、
前記計測基準パネルの特性を測定する第2の測定装置と、
前記第1の測定装置及び前記第2の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
を備え、
前記第1の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記第2の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、
前記第1及び第2の測定装置は、1回の測定掃引の都度、前記最大出力電力値を抽出して前記診断装置に送信する
ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。 - 診断対象である太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルを用いて前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断方法であって、
前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出する第1ステップと、
前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出する第2ステップと、
前記第2ステップで得られた前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する、前記第1ステップで得られた前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出する第3ステップと、
前記第3ステップで算出された前記出力比を複数用い、前記計測基準パネルの出力を基準として、前記太陽電池ストリングスの定格保証出力に対する性能診断を行う第4ステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断方法。
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