JP7021571B2 - 太陽電池アレイ検査システム、パワーコンディショナ及び太陽電池アレイ検査方法 - Google Patents
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Description
状態で太陽電池アレイが使用され続けてしまうことを防止できる。
I-Vカーブから変曲点を探索し、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する検査部と、を備える。
図1に、本発明の第1実施形態に係る太陽電池アレイ検査システムの概略構成及び使用
形態を示す。
パネル32の数)のことを、パネル数と表記する。また、太陽電池パネル32のことを、単に、パネルとも表記する。
3の出力がPCS10に入力されることになる。そして、同構成のストリング#1~#3のI-Vカーブは、各ストリングの日照条件がほぼ同一である場合には、ほぼ同形状のものとなる。従って、太陽電池アレイ30が上記設計通りに施工されている場合には、図5Aに模式的に示したように、1個のストリングのI-Vカーブの電流方向に3倍した、変曲点がないI-Vカーブが計測されることなる。
上記したように、太陽電池アレイ30のI-Vカーブに変曲点がない場合には、太陽電池アレイ30の構成に問題がないと判断することが出来る(図4A、図5A参照)。そのため、検査装置20は、I-Vカーブに変曲点がなかった場合(ステップS103;NO)には、太陽電池アレイ30の構成に問題がない旨の検査結果情報を出力する(ステップS104)。本実施形態に係る検査装置20が、ステップS104にて行う処理は、検査結果情報をディスプレイの画面上に表示する処理である。ただし、ステップS104の処理は、ユーザに検査結果情報を通知できる他の処理、例えば、検査結果情報を音声出力する処理や、検査結果情報を印刷する処理であっても良い。
Vu=Voc/Ns
Iu=Isc/Np
。そして、注目ストリングよりもパネル数が少ないストリングの数は、変曲点IP1~IPm(m=n-1)に対して行われたストリング数推定処理で、変曲点別(パネル数別)に既に推定されている。従って、M値から、過去のストリング数の推定結果の総和を減算することで、今回の注目ストリングの数を算出することが出来る。
既に説明したように、この太陽電池アレイ30のI-Vカーブは、1個の変曲点IP1が存在するものとなる(図5B参照)。従って、この太陽電池アレイ30に対して構成検査処理が行われると、構成判定処理(図3)が行われることになる。
図4B)には、パネル数が4となっている(5となっていない)ストリング#2が含まれるため、I-Vカーブ上の約40V(=10V×4)の電圧の点が変曲点IP1となる。また、太陽電池アレイ30(図4B)の短絡電流が30Aである場合には、1ストリング当たりの出力電流が10A(=30A/3)となる。そして、太陽電池アレイ30(図4B)には、パネル数が正常なストリングが2個含まれる。従って、上記変曲点IP1の電流I1は、約20A(=10A×2)となる。
以下、第1実施形態に係る太陽電池アレイ検査システム(図1)の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第2実施形態に係る太陽電池アレイ検査システムの構成及び動作を、第1実施形態の太陽電池アレイ検査システムと異なる部分を中心に説明する。
第2構成検査処理は、図6に示した手順の処理である。
ある場合に太陽電池アレイ30のI-Vカーブ上に現れる各変曲点の位置(電圧、電流)を算出する処理である。本実施形態に係る検査装置20が行う変曲点位置算出処理は、1パネルの出力電圧(1個の太陽電池パネル32の出力電圧)が、開放電圧/最大パネル数であり、1ストリングの出力電流が、短絡電流/ストリング総数であると仮定して、各変曲点の位置を算出する処理である。ただし、変曲点位置算出処理は、各変曲点の位置を算出できる処理であれば、どのような内容(手順)の処理であっても良い。
上記した各実施形態に係る太陽電池アレイ検査システムは、様々な変形が可能なものである。例えば、太陽電池アレイ検査システムのPCS10を、接続回路16を内蔵していないPCSに変更しても良い。より具体的には、各実施形態に係る太陽電池アレイ検査シ
ステムを、図7に示したように、接続箱18を介して太陽電池アレイ30の各ストリング31の出力が入力されるPCS10bと検査装置20とで構成されるシステムに変形しても良い。
(1) 複数のストリングを備えた太陽電池アレイのI-Vカーブを、各ストリングの出力がブロッキングダイオードを介して入力される状態で計測する計測部(17)と、
前記計測部(17)により計測された前記I-Vカーブから変曲点を探索し、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する検査部(20)と、
を備えることを特徴とする太陽電池アレイ検査システム。
前記計測部(17)により計測された前記I-Vカーブから変曲点を探索する探索部(20)と、
前記太陽電池アレイのストリング数の設計値と前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値と前記計測部(17)による前記I-Vカーブの計測時における前記太陽電池アレイの開放電圧及び短絡電流とに基づき、前記太陽電池アレイの構成が設計通りのものである場合に前記太陽電池アレイのI-Vカーブ上に現れる各変曲点の位置を特定する特定部(20)と、
前記探索部(20)により探索された各変曲点の位置と前記特定部により特定された各変曲点の位置とが一致しているか否かを判定し、判定結果を示す検査結果情報を出力する出力部(20)と、
を備えることを特徴とする太陽電池アレイ検査システム。
前記複数の接続端子のそれぞれからの入力を、接続端子毎に設けられたブロッキングダイオードを介して並列接続して出力する接続回路(16)と、
前記接続回路の出力に基づき、前記複数の接続端子に接続された複数のストリングにより構成された太陽電池アレイのI-Vカーブを計測する計測部(17)と、
前記計測部(17)により計測された前記I-Vカーブから変曲点を探索し、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する検査部(12)と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ(10)。
太陽電池アレイのI-Vカーブであって、前記太陽電池アレイの各ストリングの出力がブロッキングダイオードを介して入力される状態で計測されたI-Vカーブから変曲点を探索する探索ステップ(S102)と、
前記探索ステップにより前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が探索された場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する出力ステップ(S105)と、
を実行することを特徴とする太陽電池アレイ検査方法。
11 電力変換部
12 制御部
15 ブロッキングダイオード
16 接続回路
18 接続箱
17 I-Vカーブ計測系
20 検査装置
21 電流センサ
22 電圧センサ
30 太陽電池アレイ
31 ストリング
32 太陽電池パネル
40 系統
45 負荷
Claims (8)
- 複数のストリングを備えた太陽電池アレイのI-Vカーブを、各ストリングの出力がブロッキングダイオードを介して入力される状態で計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記I-Vカーブから変曲点を探索し、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する検査部と、
を備えることを特徴とする太陽電池アレイ検査システム。 - 前記検査部は、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記変曲点の探索結果に基づき、前記太陽電池アレイに含まれる、パネル数が互いに異なるストリングの種類数を推定し、推定した種類数を示す情報を含む前記検査結果情報を出力する、ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アレイ検査システム。
- 前記検査部は、前記I-Vカーブの或る変曲点の電圧が、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果のKv倍(Kvは整数)である場合または、前記I-Vカーブの或る変曲点の電圧と、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果のKv倍(Kvは整数)との差が予め定められている電圧比範囲内に入っている場合には、パネル数がKvのストリングが存在している旨の情報を含む前記検査結果情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アレイ検査システム。 - 前記検査部は、前記I-Vカーブの各変曲点の電圧が、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果の整数倍でありまたは、前記I-Vカーブの或る変曲点の電圧と、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果のKv倍(Kvは整数)との差が予め定められている電圧比範囲内に入っている場合であって、且つ、各変曲点の電流が、前記太陽電池アレイの短絡電流の、前記太陽電池アレイのストリング数の設計値での除算結果の整数倍でありまたは、各変曲点の電流と、前記太陽電池アレイの短絡電流の、前記太陽電池アレイのストリング数の設計値での除算結果と該除算結果に最も近い整数値との間の差が予め定められている電流比範囲内に入っている場合には、各変曲点の
原因となっているストリングの数をパネル数別に推定し、推定結果を示す情報を含む前記検査結果情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アレイ検査システム。 - 前記検査部は、前記I-Vカーブの或る変曲点の電圧が、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果の整数倍でなく、且つ、前記I-Vカーブの或る変曲点の電圧と、前記太陽電池アレイの開放電圧の、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値での除算結果の整数倍との差が予め定められている電圧比範囲内に入っていない場合には、パネル数が最も多いストリングのパネル数が前記設計値通りとなっていないと推定し、当該推定結果を示す情報を含む前記検査結果情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の太陽電池アレイ検査システム。 - 前記太陽電池アレイのストリング数の設計値と前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数の設計値と前記計測部による前記I-Vカーブの計測時における前記太陽電池アレイの開放電圧及び短絡電流とに基づき、前記太陽電池アレイの構成が設計通りのものである場合における前記太陽電池アレイのI-Vカーブ上に現れる各変曲点の位置を特定する特定部と、
前記探索された各変曲点の位置と前記特定部により特定された各変曲点の位置とが一致しているか否かを判定し、前記探索された各変曲点の位置と前記特定部により特定された各変曲点の位置とが一致していない場合に、前記検査結果情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池アレイ検査システム。 - それぞれ、ストリングを接続するための複数の接続端子と、
前記複数の接続端子のそれぞれからの入力を、接続端子毎に設けられたブロッキングダイオードを介して並列接続して出力する接続回路と、
前記接続回路の出力に基づき、前記複数の接続端子に接続された複数のストリングにより構成された太陽電池アレイのI-Vカーブを計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記I-Vカーブから変曲点を探索し、前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が存在していた場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する検査部と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。 - 1台以上のコンピュータが、
太陽電池アレイのI-Vカーブであって、前記太陽電池アレイの各ストリングの出力がブロッキングダイオードを介して入力される状態で計測されたI-Vカーブから変曲点を探索する探索ステップと、
前記探索ステップにより前記I-Vカーブに1つ以上の変曲点が探索された場合に、前記太陽電池アレイの各ストリングのパネル数が一致していない可能性がある旨を示す検査結果情報を出力する出力ステップと、
を実行することを特徴とする太陽電池アレイ検査方法。
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