JP7360225B1 - 太陽電池ストリングの監視装置及び地絡異常位置特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地絡異常の有無の継続的な確認や地絡異常位置の特定の他、必要に応じて太陽電池ストリングの他の異常の有無の継続的な確認も可能となる太陽電池ストリングの監視装置及び地絡異常位置特定方法を提供する。【解決手段】主開閉スイッチ１２１は太陽電池ストリング２００とパワーコンディショナー３００とを接続する電路１１１、１１２を開閉する。正極側切替スイッチ１２２、負極側切替スイッチ１２３は、太陽電池ストリング２００の正極側と直流電源１３１との接続状態、太陽電池ストリング２００の負極側と直流電源１３１との接続状態をそれぞれ切り替える。接地側切替スイッチ１２４は、直流電源１３１の正極側及び負極側の接地状態を切り替える。制御部１３２は、各スイッチ１２１から１２４の接続状態を制御する。電流電圧取得部１３３は所定の電流・電圧を取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電システムを構成する太陽電池ストリングを監視する監視装置及び太陽電池ストリングの地絡異常位置特定方法に関する。

公知のように、太陽光発電システムでは、１又は複数の太陽電池セルにより構成される太陽電池モジュールがアレイ状に配置されている。例えば、直列に接続された複数の太陽電池モジュールが太陽電池ストリングを構成し、複数の太陽電池ストリングが並列に複数接続されることで太陽電池アレイが構成される。このような太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールや太陽電池ストリングに含まれるバイパスダイオード等の構成部材の異常が発電量の低下等につながるため、異常の有無を一定期間ごとに確認している。異常の有無の確認は、例えば、太陽電池ストリング単位で実施される（例えば、特許文献１等）。

太陽電池ストリングについての異常の一つに太陽電池アレイの特定箇所と大地との間の絶縁抵抗が低下することで発生する地絡がある。地絡が発生すると、本来の経路以外への電流のリークが発生する。そのため、例えば、太陽電池ストリングを流れる電流を計測し、電流リークに伴う電流の変化を検知することで地絡の発生を検知することができる。しかしながら、地絡の発生のみを検知しても、地絡の発生箇所を特定できなければ、修理を速やかに実施することも困難である。そのため、地絡発生箇所を特定する様々な技術が提案されている（例えば、特許文献２、３等）。

例えば、特許文献２は、発電中に地絡を検知すると、発電状態における太陽電池ストリングについて、正極と負極との間の電圧、正極の対地間電圧、負極の対地間電圧を測定し、測定した電圧値と各電圧値の計測するための検査回路の合計抵抗値から地絡位置を特定する構成を開示している。また、特許文献３は、太陽電池ストリングの正極と負極との間に、極性を反転させて直流電圧を順に印加し、極性を反転させる前後の対地間電圧と配線長とに基づいて地絡位置を特定する構成を開示している。

特開２０２１－１５１０３４号公報 特開２０１６－１０１０１２号公報 特開２０１７－１９２２５７号公報

太陽光発電システムにおいて異常が確認された場合、修理等が完了するまでの間、異常が確認された太陽電池ストリングをシステムから切り離す対応がとられることもある。この場合、切り離された太陽電池ストリングは発電に寄与しないため発電量が低下することになる。したがって、特許文献１が開示するように、太陽電池ストリングの状態を一定の時間周期で継続的に確認し、異常になりそうな傾向が表れた時点で発電の継続が不可能となるような異常に至る前に適切な対応をとることが好ましい。

しかしながら、地絡の検知を可能とするために特許文献２に開示された手法を採用すると、発電中である昼間に確認をすることになり、発電効率が低下するため好ましくない。また、特許文献２に開示された手法では、例えば、太陽光発電システムにおける絶縁測定
に適用されるような５００Ｖや１０００Ｖという一定の高電圧を印加することも不可能である。

また、地絡の検知を可能とするために特許文献３に開示された手法を採用すると、複数の太陽電池ストリングが連結される接続箱に複雑な電路切替機構を設ける必要があるため、既存の太陽光発電システムに適用することが容易ではない。また、特許文献３に開示された手法では、太陽電池ストリングの正極と負極との間に電圧を印加する構成であるため、例えば、５００Ｖや１０００Ｖという高電圧を印加すると、太陽電池モジュールやバイパスダイオードが破損する可能性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高電圧印加による地絡異常の有無の継続的な確認や地絡異常位置の特定の他、必要に応じて太陽電池ストリングの他の異常の有無の継続的な確認も可能となる太陽電池ストリングの監視装置及び地絡異常位置特定方法を提供することを目的としている。

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、太陽電池ストリングと当該太陽電池ストリングで発電された電力が入力される電力変換部との間に配置される太陽電池ストリングの監視装置を前提としている。そして、本発明に係る監視装置は、直流電源、第１スイッチ部、第２スイッチ部、第３スイッチ部、第４スイッチ部、制御部、及び電流電圧取得部を備える。第１スイッチ部は、太陽電池ストリングの正極側と電力変換部とを接続する第１電路、及び太陽電池ストリングの負極側と電力変換部とを接続する第２電路に介在され、第１電路及び第２電路を開閉する。第２スイッチ部は、第１スイッチ部より太陽電池ストリング側の第１電路と直流電源とを接続する電路に介在され、当該第１電路と直流電源の正極側とが接続する正極側接続状態、当該第１電路と直流電源の負極側とが接続する負極側接続状態、又は当該第１電路と直流電源とが接続しない開放状態に切り替える。第３スイッチ部は、第１スイッチ部より太陽電池ストリング側の第２電路と直流電源とを接続する電路に介在され、当該第２電路と直流電源の正極側とが接続する正極側接続状態、当該第２電路と直流電源の負極側とが接続する負極側接続状態、又は当該第２電路と直流電源とが接続しない開放状態に切り替える。第４スイッチ部は、第２スイッチ部と直流電源の正極側とを接続する電路及び第３スイッチ部と直流電源の正極側とを接続する電路と、接地電位とを接続する正極側接地状態、第２スイッチ部と直流電源の負極側とを接続する電路及び第３スイッチ部と直流電源の負極側とを接続する電路と、接地電位とを接続する負極側接地状態、又はこれらの電路と接地電位とが接続しない開放状態に切り替える。制御部は、第１スイッチ部から第４スイッチ部の接続状態を制御する。また、電流電圧取得部は、直流電源の正極側を流れる電流、直流電源の負極側を流れる電流、及び直流電源により印加された電圧を取得する。

この太陽電池ストリングの監視装置によれば、監視装置内部の各スイッチ部の接続状態を切り替えることで太陽電池ストリングの種々の電気特性を取得できるため、例えば、予め指定された時刻に自動的に電気特性を取得することができ、継続的に取得した電気特性の経時変化に基づいて、故障に対する未然対応や経時劣化部品の適切なタイミングでの交換も可能となる。

以上の太陽電池ストリングの監視装置において、例えば、制御部により各スイッチ部が以下の接続状態にされた状況下で、各接続状態に対応する以下の物理量を電流電圧取得部が取得する構成を採用することができる。

（１）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の負極側接続状態、第３スイッチ部が上述の正極側接続状態、かつ第４スイッチ部が開放状態である状況下における直流電源を流れる電流及び直流電源により印加された電圧、（２）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の負極側接続状態、第３スイッチ部が開放状態、かつ第４スイッチ部が上述の正極側接地状態である状況下における直流電源を流れる電流及び直流電源により印加された電圧、（３）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が開放状態、第３スイッチ部が上述の正極側接続状態、かつ第４スイッチ部が上述の負極側接地状態である状況下における直流電源を流れる電流及び直流電源により印加された電圧。

本構成によれば、太陽電池ストリングの正極側、負極側に対して逆方向電圧を印加する際に他極側が開放された状態であるため、５００Ｖや１０００Ｖのような高電圧を印加することができる。また、当該状況下での電気特性を継続的に取得することができ、電気特性取得の自動化も容易である。また、本構成により取得した電気特性から地絡異常位置を容易に特定することもできる。

また、以上の監視装置において、判定部と位置特定部をさらに備える構成を採用することができる。判定部は、電流電圧取得部により取得された電流値に基づいて太陽電池ストリングの地絡異常の有無を判定する。位置特定部は、判定部が地絡異常ありと判定した際に、電流電圧取得部により取得された電流値及び当該電流値取得時における直流電源による印加電圧値とに基づいて太陽電池ストリングの地絡異常位置を特定する。

さらに、以上の監視装置において、第２スイッチ部と直流電源の正極側とを接続する電路及び第３スイッチ部と直流電源の正極側とを接続する電路と、第２スイッチ部と直流電源の負極側とを接続する電路及び第３スイッチ部と直流電源の負極側とを接続する電路とを開閉する第５スイッチ部をさらに備える構成を採用することもできる。

加えて、例えば、制御部により各スイッチ部が以下の接続状態にされた状況下で、各接続状態に対応する以下の物理量のいずれかを電流電圧取得部がさらに取得する構成を採用することもできる。

（４）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が開状態である状況下における直流電源の正極側と直流電源の負極側との間の電位差、（５）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の負極側接続状態、第３スイッチ部が上述の正極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が開状態である状況下における直流電源の正極側と直流電源の負極側との間の電位差、（６）第１スイッチ部が閉状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が開状態である状況下における直流電源の正極側と直流電源の負極側との間の電位差、（７）第１スイッチ部が閉状態、第２スイッチ部が上述の負極側接続状態、第３スイッチ部が上述の正極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が開状態である状況下における直流電源の正極側と直流電源の負極側との間の電位差、（８）第１スイッチ部が閉状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が閉状態である状況下において直流電源の正極側を流れる電流、（９）第１スイッチ部が閉状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が閉状態である状況下において直流電源の負極側を流れる電流、（１０）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が開放状態、かつ第５スイッチ部が閉状態にした状況下において直流電源を流れる電流、（１１）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の正極側接続状態、第３スイッチ部が上述の正極側接続状態、第４スイッチ部が上述の負極側接地状態、かつ第５スイッチ部が閉状態である状況下において直流電源の正極側を流れる電流、（１２）第１スイッチ部が開状態、第２スイッチ部が上述の負極側接続状態、第３スイッチ部が上述の負極側接続状態、第４スイッチ部が上述の正極側接地状態、かつ第５スイッチ部が閉状態である状況下において直流電源の負極側を流れる電流。

また他の観点では、本発明は太陽電池ストリングの地絡異常位置特定方法を提供することもできる。すなわち、本発明に係る太陽電池ストリングの地絡異常位置特定方法では、太陽電池ストリングが備える複数のバイパスダイオードに対して順電圧が印加され、当該太陽電池ストリングの順電流及び印加電圧が取得される。また、太陽電池ストリングの負極側が開放された状態で太陽電池ストリングの正極側に接地電位を基準とした負電圧が印加され、当該太陽電池ストリングを流れる電流及び印加電圧が取得される。さらに、太陽電池ストリングの正極側が開放された状態で太陽電池ストリングの負極側に接地電位を基準とした正電圧が印加され、当該太陽電池ストリングを流れる電流及び印加電圧が取得される。そして、以上の各ステップにおいて取得された電流値と印加電圧値とに基づいて太陽電池ストリングの地絡異常位置が特定される。

本発明によれば、高電圧印加による地絡異常の有無の継続的な確認や、地絡異常位置の特定の他、必要に応じて太陽電池ストリングの他の異常の有無の継続的な確認も可能となる。

本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置によるバイパスダイオードの順方向特性の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの絶縁特性の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの絶縁特性の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの開放電圧の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの動作電圧の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置によるブロッキングダイオードの順方向特性の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの電流電圧特性の取得例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る太陽電池ストリングの監視装置による太陽電池ストリングの正極－負極短絡時の絶縁特性の取得例を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。本発明の監視装置は、太陽電池ストリングと当該太陽電池ストリングで発電された電力が入力される電力変換部との間に配置される。以下では、既存の設備、すなわち、太陽光発電システムとパワーコンディショナーとの間に配置した事例により本発明を具体化している。なお、本発明の監視装置は、例えば、パワーコンディショナーに内蔵する等、他の機器の一部として構成することも可能である。

図１は、本発明の一実施形態における太陽電池ストリングの監視装置の構成を示す概略構成図である。図１に示すように本実施形態の監視装置１００は、太陽電池ストリング２００と当該太陽電池ストリング２００が発電した直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナー３００との間に配置される。太陽光発電システムが備える太陽電池アレイ
は、複数の太陽電池ストリングが並列接続された構成を有している場合もあるが、図１では、１つの太陽電池ストリング２００のみを図中に示している。

まず、太陽電池ストリング２００について簡単に説明する。図１に示すように、太陽電池ストリング２００は、複数の太陽電池モジュールＰＶが直列に接続された構成を有している。図１では、ｎ個の太陽電池モジュールＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３、・・・、ＰＶｍ、・・・、ＰＶｎが直列に接続された構成を例示している。各太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎはバイパスダイオードＢＰＤ１、ＢＰＤ２、ＢＰＤ３、・・・、ＢＰＤｍ、・・・、ＢＰＤｎが並列に接続されている。太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎは、１又は直列接続された複数の太陽電池セルにより構成される。各バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎは、カソード側（陰極側）が対応する太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎの正極側にそれぞれ接続され、アノード側（陽極側）が対応する太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎの負極側にそれぞれ接続されている。

図１に示すように、監視装置１００は、太陽電池ストリング２００の正極側に接続されるＰ１端子１０１、太陽電池ストリング２００の負極側に接続されるＮ１端子１０２、パワーコンディショナー３００の正極側（太陽電池の正極側と接続される端子）に接続されるＰ２端子１０３、パワーコンディショナー３００の負極側（太陽電池の負極側と接続される端子）に接続されるＮ２端子１０４、Ｐ１端子１０１とＰ２端子１０３とを接続する第１電路１１１、Ｎ１端子１０２とＮ２端子１０４を接続する第２電路１１２を備える。

また、監視装置１００は、主開閉スイッチ（第１スイッチ部）１２１、正極側切替スイッチ（第２スイッチ部）１２２、負極側切替スイッチ（第３スイッチ部）１２３、接地側切替スイッチ（第４スイッチ部）１２４、電源開閉スイッチ（第５スイッチ部）１２５、及び直流電源１３１を備える。なお、図１では、太陽電池ストリング２００で発電された電力がパワーコンディショナー３００に供給される状態を示している。

主開閉スイッチ１２１は、第１電路１１１及び第２電路１１２に介在され、第１電路１１１及び第２電路１１２を開閉する。特に限定されないが、本実施形態では、主開閉スイッチ１２１は双極単投（ＤＰＳＴ）スイッチにより構成されており、一方の極にＰ１端子１０１とＰ２端子１０３とが接続され、他方の極にＮ１端子１０２とＮ２端子１０４とが接続されている。すなわち、主開閉スイッチ１２１が閉状態にある場合、第１電路１１１（Ｐ１端子１０１とＰ２端子１０３との間）が導通状態になるとともに、第２電路１１２（Ｎ１端子１０２とＮ２端子１０４との間）が導通状態になる。また、主開閉スイッチ１２１が開状態にある場合、第１電路１１１が非導通状態になるとともに、第２電路１１２が非導通状態になる。

正極側切替スイッチ１２２は、主開閉スイッチ１２１とＰ１端子１０１との間の第１電路１１１と直流電源１３１とを接続する電路１１３に介在され、第１電路１１１（Ｐ１端子１０１）と直流電源１３１との接続状態を切り替える。なお、以下のとおり、電路１１３は正極側切替スイッチ１２２よりも直流電源１３１側では、直流電源１３１の正極側に接続する電路と直流電源１３１の負極側に接続する電路に分岐している。以下では、前者を電路１１３ａ、後者を電路１１３ｂという。

特に限定されないが、本実施形態では、正極側切替スイッチ１２２は単極３投（ＳＰ３Ｔ）スイッチにより構成されており、当該スイッチの共通端子が第１電路１１１と接続されている。また、切替側の２つの端子が電路１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ接続されるとともに、他の１つの端子が開放状態になっている。本構成により、正極側切替スイッチ１２２は、第１電路１１１と直流電源１３１の正極側（電路１１３ａ）とが接続する正極側接続状態、第１電路１１１と直流電源１３１の負極側（電路１１３ｂ）とが接続する負極
側接続状態、又は第１電路１１１と直流電源１３１とが接続しない開放状態を選択的に切り替えることができる。

負極側切替スイッチ１２３は、主開閉スイッチ１２１とＮ１端子１０２との間の第２電路１１２と直流電源１３１とを接続する電路１１４に介在され、第２電路１１２（Ｎ１端子１０２）と直流電源１３１との接続状態を切り替える。なお、以下のとおり、電路１１４は負極側切替スイッチ１２３よりも直流電源１３１側では、直流電源１３１の正極側に接続する電路と直流電源１３１の負極側に接続する電路に分岐する。以下では、前者を電路１１４ａ、後者を電路１１４ｂという。

特に限定されないが、本実施形態では、負極側切替スイッチ１２３は単極３投スイッチにより構成されており、当該スイッチの共通端子が第２電路１１２と接続されている。また、切替側の２つの端子が電路１１４ａ、１１４ｂにそれぞれ接続され、他の１つの端子が開放状態になっている。本構成により、負極側切替スイッチ１２３は、第２電路１１２と直流電源１３１の正極側（電路１１４ａ）とが接続する正極側接続状態、第２電路１１２と直流電源１３１の負極側（電路１１４ｂ）とが接続する負極側接続状態、又は第２電路１１２と直流電源１３１とが接続しない開放状態を選択的に切り替えることができる。

接地側切替スイッチ１２４は、直流電源１３１の正極側の電路及び負極側の電路の接地状態を切り替える。特に限定されないが、本実施形態では、接地側切替スイッチ１２４は単極３投スイッチにより構成されており、当該スイッチの共通端子が接地用端子１０５と接続されている。また、切替側の２つの端子が直流電源１３１の正極側と負極側にそれぞれ接続され、他の１つの端子が開放状態になっている。なお、接地用端子１０５は接地電位（大地）に接続される端子である。本構成により、接地側切替スイッチ１２４は、直流電源１３１の正極側（電路１１３ａ及び電路１１４ａ）と接地電位とが接続する正極側接地状態、直流電源１３１の負極側（電路１１３ｂ及び電路１１４ｂ）と接地電位とが接続する負極側接地状態、又は直流電源１３１と接地電位とが接続しない開放状態を選択的に切り替えることができる。

電源開閉スイッチ１２５は、正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３と直流電源１３１との間に介在され、正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３と直流電源１３１との接続を開閉する。特に限定されないが、本実施形態では、電源開閉スイッチ１２５は双極単投スイッチにより構成されており、一方の極に電路１１３ａ、１１４ａと、直流電源１３１の正極側とが接続され、他方の極に電路１１３ｂ、１１４ｂと、直流電源１３１の負極側とが接続されている。すなわち、電源開閉スイッチ１２５が閉状態にある場合、電路１１３ａ、１１４ａ（正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３）と直流電源１３１の正極側とが導通状態になるとともに、電路１１３ｂ、１１４ｂ（正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３）と直流電源１３１の負極側とが導通状態になる。また、電源開閉スイッチ１２５が開状態にある場合、電路１１３ａ、１１４ａと直流電源１３１の正極側とが非導通状態になるとともに、電路１１３ｂ、１１４ｂと直流電源１３１の負極側とが非導通状態になる。なお、図１に示すように、接地側切替スイッチ１２４が接続する直流電源１３１の正極側の電路は、電源開閉スイッチ１２５よりも正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３側の電路である。同様に、接地側切替スイッチ１２４が接続する直流電源１３１の負極側の電路は、電源開閉スイッチ１２５よりも正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３側の電路である。

また、監視装置１００は、制御部１３２、電流電圧取得部１３３、記憶部１３４、判定部１３５、位置特定部１３６、及び通信部１３７を備える。

制御部１３２は、各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５に制御信号を入力することで各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を予め指定された状態に切り替える。特に限定されないが、本実施形態では、制御部１３２は、直流電源１３１の作動タイミング等の指示や、電流電圧取得部１３３の電流値・電圧値の取得タイミング等の指示も制御する構成になっている。

電流電圧取得部１３３は、電流計測機能及び電圧計測機能を備え、後述するように、制御部１３２が切り替えた各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態に対応して予め指定された電流値及び電圧値を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、取得した電流値・電圧値を記憶部１３４に格納する。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、正極側切替スイッチ１２２及び負極側切替スイッチ１２３と、電源開閉スイッチ１２５との間において、直流電源１３１の正極側を流れる電流、直流電源１３１の負極側を流れる電流、及び直流電源１３１により印加された電圧を計測により取得する構成になっている。電流値計測及び電圧値計測には、公知の任意の手法を使用することができる。なお、取得対象の電流値、電圧値を本実施形態の位置で計測することは必須ではなく、取得対象の電流値、電圧値の計測が可能であれば、他の位置で当該計測を実施してもよい。また、流れる電流が極めて小さい等、計測される電圧値が直流電源１３１の出力電圧値と等価であるとみなせる場合、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の出力電圧の設定値を電圧値として取得してもよい。

判定部１３５は、後述のとおり、電流電圧取得部１３３により取得されたデータに基づいて太陽電池ストリング２００の地絡異常の有無を判定する。ここで地絡異常とは、地絡が発生した状態だけでなく、地絡抵抗値に経時的な減少傾向がある等の地絡が発生する恐れがある場合も含む。位置特定部１３６は、判定部１３５が地絡異常ありと判定した際に、後述のとおり、電流電圧取得部１３３により取得された電流値及び当該電流値取得時における直流電源１３１による印加電圧値とに基づいて、太陽電池ストリング２００の地絡異常位置を特定する。なお、制御部１３２、判定部１３５、位置特定部１３６は、例えば、プロセッサとＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとを備えたハードウェア、及び当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実現することができる。

通信部１３７は、監視装置１００と、監視装置１００に接続された情報処理端末等の外部機器１３８との間のデータ授受を実現する。監視装置１００は、通信部１３７を介して、例えば、監視装置１００に直接接続された情報処理端末やインターネットや電話回線等の通信回線を通じて接続された遠隔地の情報処理端末との間で、記憶部１３４に格納されたデータ等を送受信することができる。

なお、本実施形態では、カソードがＰ２端子１０３に接続され、アノードがパワーコンディショナー３００の正極側に接続されたブロッキングダイオード３０１が配置されている。ブロッキングダイオード３０１は、パワーコンディショナー３００から太陽電池ストリング２００への電流の逆流を防止する機能を有している。

以上の構成を有する監視装置１００は、太陽電池ストリング２００の異常の有無を検出するための種々の電気特性を確認することができる。例えば、監視装置１００は、高電圧印加による地絡異常の有無、開放電圧に基づく異常の有無、動作電圧に基づく異常の有無、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向特性に基づく異常の有無、ブロッキングダイオード３０１の順方向特性に基づく異常の有無、太陽電池ストリング２００の電流電圧特性（Ｉ－Ｖ特性）に基づく異常の有無等を確認することができる。以下、各電気特性の確認方法について説明する。

まず、高電圧印加による地絡異常の有無の確認について説明する。地絡異常の有無を確認する場合、監視装置１００は、（１）バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向特性、（２）太陽電池ストリング２００の正極－接地間の絶縁特性、（３）太陽電池ストリング２００の負極－接地間の絶縁特性、の３種の電気特性を取得する。なお、（１）の電気特性については、地絡異常がない状態で取得される必要があるが、（２）、（３）の電気特性の取得順は特に限定されない。

図２は、本実施形態の監視装置１００において、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向特性を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電効率の低下を回避する観点では、太陽電池ストリング２００が発電していない夜間等に取得することが好ましい。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を負極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を正極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を開放状態、電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、直流電源１３１はバイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎに順方向電圧を印加できる状態になる。そして、当該接続状態でバイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎに直流電源１３１が順方向に電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された順方向電圧と、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎを流れる順方向電流を取得する。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、予め指定された順方向電流が流れる状態における、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を取得することにより、直流電源１３１が印加した順方向電圧を取得する。なお、電流電圧取得部１３３は、電路１１４ａ（直流電源１３１の正極側）を流れる電流、又は電路１１３ｂ（直流電源１３１の負極側）を流れる電流を計測することにより順方向電流を取得する。電流電圧取得部１３３は取得した計測値を記憶部１３４に格納する。なお、本データにより、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの高抵抗化や短絡等の異常を検知することもできる。

図３は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の正極－接地間の絶縁特性を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電効率の低下を回避する観点では、太陽電池ストリング２００が発電していない夜間等に取得することが好ましい。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を負極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を開放状態、接地側切替スイッチ１２４を正極側接地状態、電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、Ｎ１端子１０２が開放状態となり、直流電源１３１による電圧印加により、Ｐ１端子１０１を通じて太陽電池ストリング２００に逆方向電圧が印加される状態になる。そして、当該接続状態で太陽電池ストリング２００に直流電源１３１が逆方向電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された逆方向電圧と、太陽電池ストリング２００を流れる逆方向電流を計測する。

特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより、直流電源１３１が印加した逆方向電圧を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、電路１１３ｂ（直流電源１３１の負極側）を流れる電流を計測することにより逆方向電流を取得する。電流電圧取得部１３３は取得した計測値を記憶部１３４に格納する。なお、このとき直流電源１３１が印加する逆方向電圧は、例えば、５００Ｖや１０００Ｖという一定の高電圧である。

図４は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の負極－接
地間の絶縁特性を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電効率の低下を回避する観点では、太陽電池ストリング２００が発電していない夜間等に取得することが好ましい。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を開放状態、負極側切替スイッチ１２３を正極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を負極側接地状態、電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、Ｐ１端子１０１が開放状態となり、直流電源１３１による電圧印加により、Ｎ１端子１０２を通じて太陽電池ストリング２００に逆方向電圧が印加される状態になる。そして、当該接続状態で太陽電池ストリング２００に直流電源１３１が逆方向電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された逆方向電圧と、太陽電池ストリング２００を流れる逆方向電流を計測する。

特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより、直流電源１３１が印加した逆方向電圧を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、電路１１４ａ（直流電源１３１の正極側）を流れる電流を計測することにより逆方向電流を取得する。また、電流電圧取得部１３３は取得した計測値を記憶部１３４に格納する。なお、このとき直流電源１３１が印加する逆方向電圧は、例えば、５００Ｖや１０００Ｖという一定の高電圧である。

判定部１３５は、以上のようにして電流電圧取得部１３３により取得され記憶部１３４に格納された、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向特性、正極－接地間の絶縁特性、負極－接地間の絶縁特性を使用して、地絡異常の有無を判定する。

ここで、監視装置１００における地絡異常検知の原理について説明する。例えば、図３、図４に示すように、直列接続されたｎ個の太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎにおいて負極側からｍ番目の太陽電池モジュールＰＶｍとｍ＋１番目の太陽電池モジュールＰＶ（ｍ＋１）との間で地絡異常が発生しているとする。この場合、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向特性取得時に取得した順方向電圧Ｖｆ（予め指定した順方向電流Ｉｆが流れるときに直流電源１３１により印加された電圧）、正極－接地間の絶縁特性取得時に取得した電流値Ｉ_ＥＰ、電圧値をＶ_ＥＰ、負極－接地間の絶縁特性取得時に取得した電流値Ｉ_ＮＥ、電圧値をＶ_ＮＥ、地絡抵抗値をＲ_ＧＦとすると、電流値Ｉ_ＥＰ及び電流値Ｉ_ＮＥは地絡抵抗値Ｒ_ＧＦを介して大地に流れるため、以下の式（１）、式（２）を満足することになる。なお、式（１）における順方向電圧Ｖｆは、設置直後等、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの健全性が確保されている状況下において、電流値Ｉ_ＥＰをＩｆとした状態における順方向電圧である。また、式（２）における順方向電圧Ｖｆは、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの健全性が確保されている状況下において、電流値Ｉ_ＮＥをＩｆとした状態における順方向電圧である。このような順方向電圧Ｖｆは、バイパスダイオードＢＰＤ１～ＢＰＤｎの順方向の電流電圧曲線を予め取得しておくことで特定することができる。

そして、式（１）、式（２）より、太陽電池モジュールＰＶｍの位置ｍ、及び地絡抵抗値Ｒ_ＧＦについて、以下の式（３）、式（４）が得られる。なお、絶縁特性取得時に上述の５００Ｖや１０００Ｖのような３００Ｖを超える電圧を印加する場合、地絡と判断する絶縁抵抗の閾値は０．４ＭΩ程度である。したがって、判定部１３５は、例えば、式（４）において、地絡抵抗値Ｒ_ＧＦの値が０．４ＭΩ未満であれば地絡発生と確認することができる。また、地絡発生を判定する閾値に達していない状況下であっても地絡抵抗値Ｒ_ＧＦに経時的な減少傾向等の異常があれば地絡発生の可能性がある旨の警告をすることもできる。

異常があると判定した場合、判定部１３５はその旨を位置特定部１３６に通知する。当該通知を受けた位置特定部１３６は式（３）に基づいて地絡異常の発生位置を特定することができる。

以上のとおり、本実施形態の監視装置１００によれば、地絡異常の有無を確認することができる。また、地絡異常を検出した場合は、位置特定部１３６が上述の手法により、地絡異常位置を特定することができる。

続いて、他の電気特性の確認方法について説明する。なお、以下に示す電気特性は例示であり、各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態の切り替えにより取得可能な電気特性であれば、以下に例示する以外の電気特性を取得することも可能である。

図５は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の開放電圧を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電状態である昼間に実施することができる。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を正極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を負極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を開放状態、かつ電源開閉スイッチ１２５を開状態にする。当該接続状態により、電流電圧取得部１３３は太陽電池ストリング２００の開放電圧を測定でき
る状態になる。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、電路１１３ａと電路１１４ｂとの間の電位差を計測することにより、開放電圧を取得する。本データにより、太陽電池ストリング２００を構成する太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎの異常を検知することができる。なお、電源開閉スイッチ１２５が開状態であるので、電流電圧取得部１３３が電路１１３ａと電路１１４ｂとの間の電位差を計測する場合、主開閉スイッチ１２１が開状態、正極側切替スイッチ１２２が負極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３が正極側接続状態、かつ接地側切替スイッチ１２４が開放状態であっても、上述と同様に、太陽電池ストリング２００の開放電圧を計測することができる。

図６は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の動作電圧を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電状態である昼間に実施することができる。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を閉状態、正極側切替スイッチ１２２を正極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を負極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を開放状態、かつ電源開閉スイッチ１２５を開状態にする。当該接続状態により、電流電圧取得部１３３は太陽電池ストリング２００の動作電圧を測定できる状態になる。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、電路１１３ａと電路１１４ｂとの間の電位差を計測することにより、動作電圧を取得する。本データにより、太陽電池ストリング２００を構成する太陽電池モジュールＰＶ１～ＰＶｎの異常や配線の高抵抗化等の異常を検知することができる。なお、電源開閉スイッチ１２５が開状態であるので、電流電圧取得部１３３が電路１１３ａと電路１１４ｂとの間の電位差を計測する場合、主開閉スイッチ１２１が閉状態、正極側切替スイッチ１２２が負極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３が直流電源１３１の正極側接続状態、かつ接地側切替スイッチ１２４が開放状態であっても、上述と同様に、太陽電池ストリング２００の動作電圧を計測することができる。

図７は、本実施形態の監視装置１００において、ブロッキングダイオード３０１の順方向特性を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電効率の低下を回避する観点では、太陽電池ストリング２００が発電していない夜間等に取得することが好ましい。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を閉状態、正極側切替スイッチ１２２を正極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を負極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を開放状態、かつ電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、直流電源１３１はブロッキングダイオード３０１に順方向電圧を印加できる状態になる。そして、当該接続状態でブロッキングダイオード３０１に直流電源１３１が順方向電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された順方向電圧と、ブロッキングダイオード３０１を流れる順方向電流を計測する。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより、直流電源１３１が印加した順方向電圧を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、電路１１３ａ（直流電源１３１の正極側）を流れる電流を計測することにより順方向電流を取得する。なお、この場合、電流電圧取得部１３３は、電路１１４ｂ（直流電源１３１の負極側）を流れる電流を計測することにより順方向電流を取得することもできる。本データにより、ブロッキングダイオード３０１の高抵抗化や短絡等の異常を検知することができる。

図８は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の電流電圧曲線を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を正極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を負極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を開放状態、かつ電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、直流電源１３１は太陽電池ストリング２００に順方向電圧を印加できる状態になる。そして、当該接続状態で太陽電池ストリング２００に直流電源１３１が順方向電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された順方向電圧と、太陽電池ストリング２００を流れる順方向電流を計測する。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより、直流電源１３１が印加した順方向電圧を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、電路１１３ａ（直流電源１３１の正極側）を流れる電流を計測することにより順方向電流を取得する。なお、この場合、電流電圧取得部１３３は、電路１１４ｂ（直流電源１３１の負極側）を流れる電流を計測することにより順方向電流を取得することもできる。本データにより、太陽電池ストリング２００の高抵抗化や短絡等の異常を検知することができる。

図９は、本実施形態の監視装置１００において、太陽電池ストリング２００の正極－負極短絡状態での絶縁特性を取得する際の各スイッチ１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の接続状態を示す概略構成図である。本電気特性は、発電効率の低下を回避する観点では、太陽電池ストリング２００が発電していない夜間等に取得することが好ましい。

本電気特性の取得に際し、制御部１３２は、主開閉スイッチ１２１を開状態、正極側切替スイッチ１２２を正極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３を正極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４を負極側接地状態、かつ電源開閉スイッチ１２５を閉状態にする。当該接続状態により、直流電源１３１はＰ１端子１０１及びＮ１端子１０２を通じて太陽電池ストリング２００に電圧を印加できる状態になる。そして、当該接続状態で太陽電池ストリング２００に直流電源１３１が電圧を印加し、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された電圧と、太陽電池ストリング２００を流れる電流を計測する。特に限定されないが、本実施形態では、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより、直流電源１３１が印加した電圧を取得する。また、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の正極側を流れる電流を計測することにより電流を取得する。本データにより、地絡異常位置の特定は困難であるが、地絡異常の有無を確認することができる。

同様の太陽電池ストリング２００の正極－負極短絡状態での絶縁特性は、主開閉スイッチ１２１が開状態、正極側切替スイッチ１２２が負極側接続状態、負極側切替スイッチ１２３が負極側接続状態、接地側切替スイッチ１２４が正極側接地状態、かつ電源開閉スイッチ１２５が閉状態である接続状態で、電流電圧取得部１３３が直流電源１３１により印加された電圧と、太陽電池ストリング２００を流れる電流を計測する構成でも取得可能である。この場合、電流電圧取得部１３３は、例えば、直流電源１３１の負極側と正極側との間の電位差を計測することにより直流電源１３１が印加した電圧を取得することができる。また、電流電圧取得部１３３は、直流電源１３１の負極側を流れる電流を計測することにより電流を取得することができる。

なお、監視装置１００は、上述の地絡異常位置の特定に関する電気特性の取得の他、上述した任意の他の電気特性について併せて取得する構成を採用することが可能である。また、以上では、監視装置１００が、単一の太陽電池ストリング２００について電気特性を取得する構成を例示したが、複数の太陽電池ストリングについて、同様の電気特性を取得する構成を採用することができる。この場合、例えば、監視装置１００と複数の太陽電池ストリングとをマトリックススイッチを介して接続し、監視装置１００に対して任意の１
つの太陽電池ストリングが選択的に接続される構成を採用することができる。本構成によれば、１つの監視装置１００により、複数の太陽電池ストリングの電気特性を１つずつ順番に取得することができる。また、監視装置１００は、判定部１３５が地絡異常有と判定した場合、制御部１３２を介して主開閉スイッチ１２１を開状態に固定する構成を採用することも可能である。また、判定部１３５が、取得した他の電気特性に基づいて太陽電池ストリングやブロッキングダイオード等の異常の有無を判定する構成とし、判定部１３５が異常有と判定した場合、制御部１３２を介して主開閉スイッチ１２１を開状態に固定する構成を採用することも可能である。

以上説明したように、本実施形態の監視装置１００によれば、監視装置１００内部の各スイッチの接続状態を切り替えることで太陽電池ストリング２００の種々の電気特性を取得できるため、例えば、予め指定された時刻に自動的に電気特性を取得することができ、継続的に取得した電気特性の経時変化に基づいて故障に対する未然対応や経時劣化部品の適切なタイミングでの交換も可能となる。

また、太陽電池ストリング２００の正極側、負極側に対して逆方向電圧を印加する際に他極側が開放された状態であるため、例えば、５００Ｖや１０００Ｖのような一定の高電圧を印加することができる。また、当該状況下での電気特性を継続的に取得することができ、電気特性取得の自動化も容易である。また、本構成により取得した電気特性から地絡異常位置を容易に特定することもできる。

また、太陽電池ストリング２００とパワーコンディショナー３００との間に配置する構成であるため、既存の太陽光発電システムに対して構造上の特別な変更を要することなくそのまま適用することができる。

以上説明したように、本発明によれば、高電圧印加による地絡異常の有無の継続的な確認や、地絡異常位置の特定の他、必要に応じて太陽電池ストリングの他の異常の有無の継続的な確認も可能となる。

なお、上述した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記実施形態では、特に好ましい形態として、監視装置１００が判定部１３５及び位置特定部１３６を備える構成としたが、判定部１３５及び位置特定部１３６を備えることは必須ではない。例えば、判定部１３５及び位置特定部１３６を外部機器１３８に設け、監視装置が通信部１３７を通じて測定結果を外部機器１３８に送信し、を外部機器１３８において地絡異常の有無の判定及び地絡異常位置の特定をする構成であってよい。

また、上記実施形態では、特に好ましい形態として、監視装置１００が通信部１３７を備える構成としたが、通信部１３７を備えることは必須ではない。例えば、記憶部１３４に格納されたデータを、記憶部１３４を取り外すことにより取り出す構成、あるいは、可搬記憶媒体に複写して取り出す構成であってよい。

さらに、上記実施形態では、電源開閉スイッチ１２５を備える構成としたが、直流電源１３１が電力を出力しない状態において、直流電源１３１の正極側及び負極側が開放状態になるのであれば電源開閉スイッチ１２５は不要である。

加えて、上記実施形態では、正極側切替スイッチ１２２、負極側切替スイッチ１２３、接地側切替スイッチ１２４に、単極３投スイッチを使用した事例について説明したが、上述した３状態に切り替えることが可能な構成であれば、単一のスイッチに限定されることなく任意の構成を採用することができる。例えば、単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチを直列
に２段接続した構成や、単極双投スイッチを並列に配置した構成によっても上述した３状態を実現することが可能である。同様に、上述の実施形態では、主電源スイッチ１２１及び電源開閉スイッチ１２５に双極単投スイッチを使用した事例について説明したが、２つの電路を開閉可能な構成であれば、任意の構成を採用することができる。例えば、単極単投（ＳＰＳＴ）スイッチをそれぞれの電路に配置した構成であってもよい。

本発明によれば、高電圧印加による地絡異常の有無の継続的な確認や、地絡異常位置の特定の他、必要に応じて太陽電池ストリングの他の異常の有無の継続的な確認も可能となり、太陽電池ストリングの監視装置及び地絡異常位置特定方法として有用である。

１００ 監視装置
１１１ 第１電路
１１２ 第２電路
１１３ 第１電路と直流電源とを接続する電路
１１３ａ 電路１１３の直流電源の正極側に接続する部分
１１３ｂ 電路１１３の直流電源の負極側に接続する部分
１１４ 第２電路と直流電源とを接続する電路
１１４ａ 電路１１４の直流電源の正極側に接続する部分
１１４ｂ 電路１１４の直流電源の負極側に接続する部分
１２１ 主開閉スイッチ（第１スイッチ部）
１２２ 正極側切替スイッチ（第２スイッチ部）
１２３ 負極側切替スイッチ（第３スイッチ部）
１２４ 接地側切替スイッチ（第４スイッチ部）
１２５ 電源開閉スイッチ（第５スイッチ部）
１３１ 直流電源
１３２ 制御部
１３３ 電流電圧取得部
１３５ 判定部
１３６ 位置特定部
２００ 太陽電池ストリング
３００ パワーコンディショナー（電力変換部）
３０１ ブロッキングダイオード
ＰＶ１～ＰＶｎ 太陽電池モジュール
ＢＰＤ１～ＢＰＤｎ バイパスダイオード

Claims (6)

1. 太陽電池ストリングと当該太陽電池ストリングで発電された電力が入力される電力変換部との間に配置される太陽電池ストリングの監視装置であって、
   直流電源と、
   前記太陽電池ストリングの正極側と前記電力変換部とを接続する第１電路、及び前記太陽電池ストリングの負極側と前記電力変換部とを接続する第２電路に介在され、前記第１電路及び前記第２電路を開閉する第１スイッチ部と、
   前記第１スイッチ部より前記太陽電池ストリング側の前記第１電路と前記直流電源とを接続する電路に介在され、当該第１電路と前記直流電源の正極側とが接続する正極側接続状態、当該第１電路と前記直流電源の負極側とが接続する負極側接続状態、又は当該第１電路と前記直流電源とが接続しない開放状態に切り替える第２スイッチ部と、
   前記第１スイッチ部より前記太陽電池ストリング側の前記第２電路と前記直流電源とを接続する電路に介在され、当該第２電路と前記直流電源の正極側とが接続する正極側接続状態、当該第２電路と前記直流電源の負極側とが接続する負極側接続状態、又は当該第２電路と前記直流電源とが接続しない開放状態に切り替える第３スイッチ部と、
   前記第２スイッチ部と前記直流電源の正極側とを接続する電路及び前記第３スイッチ部と前記直流電源の正極側とを接続する電路と、接地電位とが接続する正極側接地状態、前記第２スイッチ部と前記直流電源の負極側とを接続する電路及び前記第３スイッチ部と前記直流電源の負極側とを接続する電路と、接地電位とが接続する負極側接地状態、又はこれらの電路と接地電位とが接続しない開放状態に切り替える第４スイッチ部と、
   前記第１スイッチ部から前記第４スイッチ部の接続状態を制御する制御部と、
   前記直流電源の正極側を流れる電流、前記直流電源の負極側を流れる電流、及び前記直流電源により印加された電圧を取得する電流電圧取得部と、
   を備える、太陽電池ストリングの監視装置。
2. 前記電流電圧取得部は、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記正極側接続状態、かつ前記第４スイッチ部を開放状態とした状況下で前記直流電源を流れる電流及び前記直流電源により印加された電圧と、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第３スイッチ部を開放状態、かつ前記第４スイッチ部を前記正極側接地状態にした状況下で前記直流電源を流れる電流及び前記直流電源により印加された電圧と、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を開放状態、前記第３スイッチ部を前記正極側接続状態、かつ前記第４スイッチ部を前記負極側接地状態にした状況下で前記直流電源を流れる電流及び前記直流電源により印加された電圧と、
   を取得する、請求項１記載の太陽電池ストリングの監視装置。
3. 前記電流電圧取得部により取得された電流値に基づいて、前記太陽電池ストリングの地絡異常の有無を判定する判定部と、
   前記判定部が地絡異常ありと判定した際に、前記電流電圧取得部により取得された電流値及び当該電流値取得時における前記直流電源による印加電圧値とに基づいて、前記太陽電池ストリングの地絡異常位置を特定する位置特定部と、
   をさらに備える、請求項１又は請求項２記載の太陽電池ストリングの監視装置。
4. 前記第２スイッチ部と前記直流電源の正極側とを接続する電路及び前記第３スイッチ部と前記直流電源の正極側とを接続する電路と、前記第２スイッチ部と前記直流電源の負極側とを接続する電路及び前記第３スイッチ部と前記直流電源の負極側とを接続する電路とを開閉する第５スイッチ部をさらに備える、請求項３記載の太陽電池ストリングの監視装置。
5. 前記電流電圧取得部は、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を開状態とした状況下における前記直流電源の正極側と前記直流電源の負極側との間の電位差、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を開状態とした状況下における前記直流電源の正極側と前記直流電源の負極側との間の電位差、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を閉状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を開状態にした状況下における前記直流電源の正極側と前記直流電源の負極側との間の電位差、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を閉状態、前記第２スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を開状態にした状況下における前記直流電源の正極側と前記直流電源の負極側との間の電位差、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を閉状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を閉状態にした状況下において前記直流電源の正極側を流れる電流、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を閉状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を閉状態にした状況下において前記直流電源の負極側を流れる電流、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を開放状態、かつ前記第５スイッチ部を閉状態にした状況下において前記直流電源を流れる電流、
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記正極側接続状態、前記第４スイッチ部を前記負極側接地状態、かつ前記第５スイッチ部を閉状態にした状況下において前記直流電源の正極側を流れる電流、又は
   前記制御部が、前記第１スイッチ部を開状態、前記第２スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第３スイッチ部を前記負極側接続状態、前記第４スイッチ部を前記正極側接地状態、かつ前記第５スイッチ部を閉状態にした状況下において前記直流電源の負極側を流れる電流、
   をさらに取得する、請求項４記載の太陽電池ストリングの監視装置。
6. 太陽電池ストリングの地絡異常位置特定方法であって、
   太陽電池ストリングが備える複数のバイパスダイオードに対して順電圧を印加して当該太陽電池ストリングの順電流及び印加電圧を取得するステップと、
   前記太陽電池ストリングの負極側を開放した状態で前記太陽電池ストリングの正極側に接地電位を基準とした負電圧を印加して当該太陽電池ストリングを流れる電流及び印加電圧を取得するステップと、
   前記太陽電池ストリングの正極側を開放した状態で前記太陽電池ストリングの負極側に接地電位を基準とした正電圧を印加して当該太陽電池ストリングを流れる電流及び印加電圧を取得するステップと、
   以上の各ステップにおいて取得した電流値と印加電圧値とに基づいて前記太陽電池ストリングの地絡異常位置を特定するステップと、
   を有する太陽電池ストリングの地絡異常位置特定方法。

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