JP7439139B2 - 光発電システムの保護装置及び保護方法並びに光発電システム - Google Patents

Description

本出願は、２０２０年４月１３日に中国国家知識産権局に出願され、名称が「ＳＨＯＲＴ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ，ＳＨＯＲＴ ＣＩＲＣＵＩＴ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤ，ＡＮＤ ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ ＰＯＷＥＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ」であるＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０２０／０８４５００号の優先権を主張し、本ＰＣＴ国際特許出願の全体が参照によって本明細書に援用される。

本出願は光発電技術の分野に関し、特に、光発電システムの保護装置、短絡保護方法及び光発電システムに関する。

光発電は光エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体界面の光起電力効果を利用する技術である。光発電システムは通常光起電力部、インバータ、交流配電器などを含むといえる。比較的大きい出力電圧又は出力電流を得るために、光起電力部は通常特定の直列及び／又は並列接続様式で複数の光起電力構成要素を接続することによって形成した。光発電システムの発電効率を改善するために、光起電力部は独立したＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：最大電力点追従）機能を持つ構成要素に接続される。

現在、光発電システムの直流比率（インバータの入力電力に対する光起電力部の電力の比率）を改善するために、各ＭＰＰＴ構成要素は通常少なくとも２つの光起電力部に接続される。光起電力部、又は光起電力部があるラインが短絡している例では、短絡電流は接続されている他の光起電力部の出力電流の合計である。接続されている他の光起電力部が１つしかない場合、短絡電流が比較的小さいのでこの短絡電流に光起電力部とラインとが耐えることができる。しかし、接続されている光起電力部が２つ以上ある場合、短絡電流は比較的大きい。光起電力部とラインとを保護するために、光起電力部の正の出力端部及び／又は負の出力端部に１つ以上のヒューズが直列に接続されてもよく、これにより、ヒューズが切れて光起電力部とラインとが保護される。

しかし、ヒューズのヒューズ電流は通常比較的大きく、各光起電力部の出力電流は比較的小さいので、複数の光起電力部の短絡電流の合計がヒューズのヒューズ電流に達することはまずあり得ない。したがって、ヒューズでは光起電力部とラインとを効果的に保護することができない。これに加えて、ヒューズの抵抗は比較的大きく、これによって光発電システムで比較的大きい電力損失が生じるおそれがある。

本出願では、光発電システムに障害があるときに電力損失を小さくしつつ光起電力部とラインとを効果的に保護する光発電システムの保護装置及び保護方法並びに光発電システムを提供する。

第１の態様に係れば、本出願の実施形態では光発電システムの保護装置を提供する。本装置は光発電システムに適用され、本装置はインタフェイス、保護スイッチ、直流母線及びコントローラを含む。本装置はインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続され、少なくとも２つの光起電力部は直流母線に装置内で並列に接続されて少なくとも２つのブランチを形成し、各ブランチは少なくとも１つの光起電力部に接続される。保護スイッチは、最大３つの光起電力部が並列に直接接続されるのを可能にするように、直流母線から光起電力部の全部又は一部を切断するように構成される。ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があることを検出する場合に、コントローラは開放状態になるように保護スイッチを制御する。

本装置の保護スイッチが開放状態にあるとき、最大３つの光起電力部が並列に直接接続される。したがって、１つの光起電力部が２つの光起電力部の出力電流に耐えることができる場合において、光起電力部に障害があるとき、当該光起電力部に最大２つの正常な光起電力部が電流を出力する。この場合、当該電流は障害がある光起電力部の許容可能範囲に収まり、これにより、光起電力構成要素とラインとが損傷から保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、光起電力システムの損失率及び損失が削減される。これに加えて、ヒューズが用いられることがなくなったので、元々は組込み型ヒューズに用いられるものであるＹハーネスを、光発電システムのインバータ又は直流コンバイナボックスの下に配置するのに代えて、光起電力部側に配置することができ、これにより、ケーブルコストがさらに削減される。

第１の態様に関して、可能な実現例では、パラメータ検出値が逆電流値であり、コントローラは、ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があることを検出するように特に構成される。

ブランチの逆電流が比較的大きいとき、このことは別のブランチによって出力された直流がブランチに逆流することを示し、したがって、ブランチに短絡による障害が存在することを検出することができる。

第１の態様に関して、第１の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて少なくとも３つの光起電力部に接続され、最大２つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続され、それ以外の各光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。

いくつかの実施形態では、光起電力部又はラインが１つの光起電力部の出力電流にしか耐えることができない。最大２つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される場合において、光起電力部で短絡による障害が生じるとき、この光起電力部に最大１つの正常な光起電力部が短絡電流を出力し、また、その他の光起電力部は直接切断されてもよい。この場合、短絡電流は障害がある光起電力部の許容可能範囲に収まり、これにより、光起電力構成要素とラインとが損傷から保護される。

第１の態様に関して、第２の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて少なくとも３つの光起電力部に接続され、最大３つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続され、それ以外の各光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。

いくつかの実施形態では、光起電力部又はラインは２つの光起電力部の出力電流に耐えることができる。したがって、最大３つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される場合において、光起電力部で短絡による障害が生じるとき、当該光起電力部に最大２つの正常な光起電力部が短絡電流を出力し、また、その他の光起電力部を直接切断することができる。この場合、短絡電流は障害がある光起電力部の許容可能範囲に収まり、これにより、光起電力構成要素とラインとが損傷から保護される。

第１の態様に関して、第３の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続され、それ以外の１つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第４の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが個別に直列に接続されてから直流母線に並列に接続され、それ以外の１つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される。短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、短絡による障害が存在する光起電力部に流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第５の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、まず２つの光起電力部が並列に接続され、次に並列に接続された２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続され、それ以外の２つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される。短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第６の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部が並列に直接接続され、それ以外の２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが個別に直列に接続されてから、個別に直列に接続された当該それ以外の２つの光起電力部及び少なくとも１つの保護スイッチと、２つの光起電力部とが直流母線に並列に接続される前に並列に接続される。短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第７の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、１つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続され、それ以外の３つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される。この場合、光起電力部又はラインが２つの光起電力部の出力電流に耐えることができ、短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第８の可能な実現例では、装置はインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、まず３つの光起電力部が並列に接続され、次に並列に接続された３つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続され、それ以外の１つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続される。この場合、光起電力部又はラインが２つの光起電力部の出力電流に耐えることができ、短絡による障害が生じると、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができ、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。

第１の態様に関して、第９の可能な実現例では、光起電力部が１つの保護スイッチに直列に接続される場合、保護スイッチは光起電力部の正の出力端部又は負の出力端部に直列に接続される。開放状態になるように保護スイッチを制御することにより、対応する光起電力部があるラインが切断されるように制御することができる。

第１の態様に関して、第１０の可能な実現例では、光起電力部が２つの保護スイッチに直列に接続される場合、２つの保護スイッチは光起電力部の正の出力端部と負の出力端部とに個別に直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することにより、システムの耐障害性能が改善され、短絡のある光起電力部とシステムとの接続を完全に遮断してメンテナンスを容易にすることができる。

第１の態様に関して、第１１の可能な実現例では、まず複数の光起電力部が並列に接続されてから１つの保護スイッチに直列に接続される場合、複数の光起電力部の正の出力端部が並列に接続されてから１つの保護スイッチに直列に接続されるか、複数の光起電力部の負の出力端部が並列に接続されてから別の保護スイッチに直列に接続されるかする。開放状態になるように保護スイッチを制御することにより、対応する光起電力部があるラインが切断されるように制御することができる。

第１の態様に関して、第１２の可能な実現例では、まず複数の光起電力部が並列に接続されてから２つの保護スイッチに直列に接続される場合、複数の光起電力部の正の出力端部が並列に接続されてから一方の保護スイッチに直列に接続され、複数の光起電力部の負の出力端部が並列に接続されてから他方の保護スイッチに直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することにより、システムの耐障害性能が改善される。

第１の態様に関して、第１３の可能な実現例では、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるときに、開放状態になるように保護スイッチを制御するようにコントローラが構成されることは、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるときに、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えることを検出し、開放状態になるように保護スイッチを制御することを特に含む。

このようにする理由は以下の通りであり、短絡による障害が一切ないとき、すべての光起電力部の出力電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡のある光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

第１の態様に関して、第１４の可能な実現例では、装置は第１の電流センサと第２の電流センサとをさらに含み、第１の電流センサは直流母線の電流の絶対値を取得して絶対値をコントローラに送るように構成され、第２の電流センサはブランチの電流の既定の絶対値を取得して絶対値をコントローラに送るように構成される。

ブランチの電流の絶対値と直流母線の電流の絶対値とを比較して、光起電力部又はラインに短絡による障害が存在するか否かをコントローラが検出する。

第１の態様に関して、第１５の可能な実現例では、装置は電力回路をさらに含み、
電力回路は直流－直流ＤＣ－ＤＣ変換回路又は直流－交流ＤＣ－ＡＣ変換回路である。

第１の態様に関して、第１６の可能な実現例では、装置は第１の電圧センサと直流スイッチとをさらに含み、直流スイッチを用いて直流母線が電力回路の入力端部に接続され、第１の電圧センサは直流母線の電圧の絶対値を取得して絶対値をコントローラに送るように構成される。

第１の態様に関して、第１７の可能な実現例では、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるときに、開放状態になるように保護スイッチを制御するようにコントローラが構成されることは、ブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるときに、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えることを検出し、開放状態になるように保護スイッチを制御することを特に含む。

このようにする理由は以下の通りであり、光起電力部で短絡による障害が生じると、障害がある光起電力部があるブランチに、他の正常な光起電力部があるブランチの電流が流れ、この場合、障害がある光起電力部があるブランチの電流検出方向が、光起電力部が正常であるときの既定の方向とは反対になる。光起電力部があるブランチが正常であり、別のブランチに短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在するブランチに、光起電力部があるブランチが電流を出力し、この場合、別のブランチの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。

第１の態様に関して、第１８の可能な実現例では、装置は第３の電流センサと第４の電流センサとをさらに含み、第３の電流センサは、第１の検出箇所の電流検出方向を取得して電流検出方向をコントローラに送り、第１の検出箇所がいずれかのブランチにある、ように構成され、第４の電流センサは、第２の検出箇所の電流検出方向を取得して電流検出方向をコントローラに送り、第１の検出箇所があるブランチ以外のすべてのブランチが第２の検出箇所で寄り集められる、ように構成される。

第１の態様に関して、第１９の可能な実現例では、コントローラは、第１の検出箇所の電流検出方向が第１の検出箇所の既定の電流方向とは反対であるとき、又は第２の検出箇所の電流検出方向が第２の検出箇所の既定の電流方向とは反対であるときに、開放状態になるように保護スイッチを制御するように特に構成される。

第１の態様に関して、第２０の可能な実現例では、保護装置は電力回路をさらに含み、電力回路は直流－直流ＤＣ－ＤＣ変換回路又は直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）変換回路である。

第１の態様に関して、第２１の可能な実現例では、装置は第５の電流センサ、第２の電圧センサ及び直流スイッチをさらに含み、直流スイッチを用いて直流母線が電力回路の入力端部に接続され、第５の電流センサは直流母線の電流の絶対値を取得して絶対値をコントローラに送るように構成され、第２の電圧センサは直流母線の電圧の絶対値を取得して絶対値をコントローラに送るように構成される。

第１の態様に関して、第２２の可能な実現例では、陽極と負極とが短絡しているとき、又は直流母線が保護装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路の直流母線が短絡しているとき、直流母線の電圧が減少し、直流母線の電流が増加する。したがって、コントローラは、直流母線の電流の絶対値が第２の電流値を超え、直流母線の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であるときに、開放状態になるように直流スイッチを制御するようにさらに構成され、これにより、回路が保護される。

第１の態様に関して、第２３の可能な実現例では、光起電力部及び保護部が直列又は並列に接続されてからインタフェイスを用いて装置に接続される場合、保護スイッチは開放状態にあるときに、保護部が保護動作を開始するのを妨げるようにさらに構成される。

言い換えると、保護部を現在用いている光発電システムが復旧されるときに保護部が除去処分されずに済むので、保護部は開回路保護装置に直接接続される。

第１の態様に関して、第２４の可能な実現例では、保護部は、ヒューズ、オプティマイザ及び断路ボックスの少なくとも１つを含む。

第１の態様に関して、第２５の可能な実現例では、装置が少なくとも２つの保護スイッチを含む場合、少なくとも２つの保護スイッチは同じコントローラ又は複数のコントローラによって制御される。

第１の態様に関して、可能な実現例では、コントローラは、ブランチのパラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は直流母線のパラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、光発電システムに障害があることを検出するように特に構成される。パラメータ検出値は電圧値、電流値、電力値又は温度値の少なくとも１つであってもよい。

パラメータ検出値が異常であるとき、たとえば、ブランチの電圧が減少するとき、ブランチの電流が増加するとき、ブランチの電力が増加するとき、及びブランチの温度が増加するとき、ブランチに短絡による障害が存在することを検出することができる。

第１の態様に関して、可能な実現例では、コントローラは、直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又はブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があることを検出するように特に構成される。リーク電流検出値が異常であるとき、このことは光発電システムにリーク電流による障害が存在することを示す。本出願の解決手段に係れば、リーク電流による障害が存在するブランチを検出するようにリーク電流による障害の位置を特定したり、直流母線におけるリーク電流による障害の位置を特定したりすることができる。

第１の態様に関して、可能な実現例では、コントローラは、ブランチすべての電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在することを検出するとき、又は直流母線の電流検出値に基づいて、直流母線にアークによる障害が存在することを検出するときに、光発電システムに障害があることを検出するように特に構成される。特に、コントローラは既定の基準値に対する電流検出値のオフセットの程度に基づいて、アークによる障害が存在するか否かを検出してもよい。

第１の態様に関して、可能な実現例では、コントローラはホストコンピュータによって送られた制御指示にしたがって開放状態又は閉鎖状態になるように保護スイッチを制御して保護スイッチの能動的制御を実施するようにさらに構成される。

第１の態様に関して、可能な実現例では、最大３つの光起電力部は並列に直接接続されてから１つのインタフェイスに接続されるか、最大３つの光起電力部は対応するインタフェイスを用いて装置内で並列に接続されるかする。

第１の態様に関して、可能な実現例では、保護スイッチはロータリ直流スイッチ断路器又は直流回路遮断器である。

第１の態様に関して、可能な実現例では、コントローラは、障害が取り除かれたと判断された場合において既定の時間が経過した後に、閉鎖状態になるように保護スイッチを制御するようにさらに構成される。

第１の態様に関して、可能な実現例では、保護装置は直流／直流変換器をさらに含み、直流／直流変換器の入力端部には直流母線が接続され、直流／直流変換器の出力端部が光発電システムの保護装置の出力端部であり、直流／直流変換器は直流母線から得られた直流を出力用の直流に変換するように構成される。この場合、光発電システムの保護装置は昇圧直流コンバイナボックスである。

第１の態様に関して、可能な実現例では、保護装置は直流／交流変換器をさらに含み、直流／交流変換器の入力端部には直流母線が接続され、直流／交流変換器の出力端部が光発電システムの保護装置の出力端部であり、直流／交流変換器は直流母線から得られた直流を出力用の交流に変換するように構成される。この場合、光発電システムの保護装置はインバータである。

第２の態様に係れば、本出願では光発電システムの保護方法をさらに提供する。本方法は保護装置に適用される。保護装置はインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続され、少なくとも２つの光起電力部は装置内で直流母線に接続されて少なくとも２つのブランチを形成し、各ブランチは少なくとも１つの光起電力部に接続され、保護スイッチは、最大３つの光起電力部が並列に直接接続されるように直流母線から光起電力部の全部又は一部を切断するように構成される。本方法は、
ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断する場合に、開放状態になるように保護スイッチを制御するステップ
を含む。

第２の態様に関して、可能な実現例では、パラメータ検出値は逆電流値であり、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

本方法に係れば、保護スイッチが開放状態にあるとき、最大３つの光起電力部が並列に直接接続される。したがって、１つの光起電力部が２つの光起電力部の出力電流に耐えることができる場合において、光起電力部に障害があるとき、当該光起電力部に最大２つの正常な光起電力部が電流を出力する。この場合、当該電流は障害がある光起電力部の許容可能範囲に収まり、これにより、光起電力構成要素とラインとが損傷から保護される。

第２の態様に関して、可能な実現例では、パラメータ検出値は逆電流値であり、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

第２の態様に関して、第１の可能な実現例では、装置は電力回路をさらに含み、電力回路の入力端部には直流スイッチを用いて直流母線が接続され、方法は、直流母線の電流の絶対値が第２の電流値を超え、直流母線の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であるときに、開放状態になるように直流スイッチを制御するステップをさらに含む。

本方法に係れば、陽極と負極とが保護装置内で短絡しているときや、下流の母線が短絡しているときに短絡電流が適時に遮断されることが可能であり、これにより、装置と、隣接する回路とが保護される。

第２の態様に関して、第２の可能な実現例では、電力回路は直流－直流ＤＣ－ＤＣ変換回路又は直流－交流ＤＣ－ＡＣ変換回路である。

第２の態様に関して、可能な実現例では、パラメータ検出値は電圧値、電流値、電力値又は温度値の少なくとも１つであり、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチのパラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は直流母線のパラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

第２の態様に関して、可能な実現例では、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又はブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

第２の態様に関して、可能な実現例では、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチすべての電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在すると判断するとき、又は直流母線の電流検出値に基づいて、直流母線にアークによる障害が存在すると判断するときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

第３の態様に係れば、本出願では、少なくとも２つの光起電力部と上記の実現例のいずれか１つの保護装置とを含む光発電システムをさらに提供する。各光起電力部は少なくとも１つの光起電力構成要素を含む。光起電力部が複数の光起電力構成要素を含む場合、光起電力構成要素は直列に接続されても並列に接続されてもよい。

ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断する場合、開放状態になるように保護スイッチを光発電システムの保護装置のコントローラが制御することができることで、最大３つの光起電力部が並列に直接接続され、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、光起電力システムの損失率及び損失がさらに削減される。

第３の態様に関して、第１の可能な実現例では、システムは保護部をさらに含み、光起電力部と保護部とは直列又は並列に接続されてからインタフェイスを用いて保護装置に接続される。

したがって、保護部を現在用いている光発電システムが復旧されるときに保護部が除去処分されずに済むので、保護部は開回路保護装置に直接接続される。

第３の態様に関して、第２の可能な実現例では、保護部はヒューズ、オプティマイザ及び断路ボックスのうちの１つ又はこれらの組合せであってもよい。

保護装置が電力回路を含む場合、電力回路は直流－直流（ＤＣ－ＤＣ）変換回路であってもよい。電力回路が直流－直流変換回路である場合、直流－直流変換回路は特に昇圧（Ｂｏｏｓｔ）回路であっても降圧（Ｂｕｃｋ）回路であっても昇降圧（Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ）回路であってもよい。この場合、保護装置は光発電システムの直流コンバイナボックスであってもよい。

これの代わりに、電力回路は直流を出力用の交流に変換するように構成される直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）変換回路、すなわちインバータ（又はインバータ回路と称される）であってもよい。

保護装置が電力回路を含まない場合、保護装置は独立した機器として光発電システムの直流コンバイナボックス又はインバータの入力端部に接続されてもよい。

上記の技術的解決手段から、本出願で提供されている解決手段が少なくとも以下の効果を奏することが分かる。

本出願の実施形態で提供されている光発電システムの保護装置は光発電システムに適用されてもよい。本装置の保護スイッチが開放状態にあるとき、最大３つの光起電力部が並列に直接接続される。たとえば、２つの光起電力部が直流母線に装置内で並列に直接接続される場合において、１つの光起電力部で短絡による障害が生じるとき、当該光起電力部に１つの正常な光起電力部のみが短絡電流を出力する。この場合、短絡電流は障害がある光起電力部の許容可能範囲に収まり、これにより、光起電力構成要素とラインとが損傷から保護される。光起電力部と保護スイッチとの具体的な接続様式は実際の要求に基づいて設定されてもよい。ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると保護装置のコントローラが判断することができる場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することで、最大３つの光起電力部が並列に直接接続され、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、光起電力システムの損失率及び損失が削減される。これに加えて、ヒューズが用いられることがなくなったので、元々は組込み型ヒューズに用いられるものであるＹハーネスを、光発電システムのインバータ又は直流コンバイナボックスの下に配置するのに代えて、光起電力部側に配置することができ、これにより、ケーブルコストがさらに削減される。

先行技術に用いられる保護装置の概略図１である。 先行技術に用いられる保護装置の概略図２である。 先行技術に用いられる保護装置の概略図３である。 本出願の実施形態に係るブランチの概略図である。 本出願の実施形態に係る別のブランチの概略図である。 本出願の実施形態に係る保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係るまたさらに別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。 本出願の実施形態に係る短絡保護方法のフローチャートである。 本出願の実施形態に係る別の短絡保護方法のフローチャートである。 本出願の実施形態に係る光発電システムの概略図である。

光発電システムの直流比率を改善するために、各ＭＰＰＴ構成要素が通常少なくとも２つ以上の光起電力部に接続される。これに加えて、光起電力部又はラインが短絡しているときに光起電力部とラインとを保護するために、光起電力部の正の出力端部及び／又は負の出力端部が断路器又はヒューズに直列に接続される。以下、各ＭＰＰＴ構成要素が３つのブランチに接続される例を説明する。各ＭＰＰＴ構成要素がより多数のブランチに接続される場合の原理も同様であり、本記載では詳細は重ねて説明しない。

図１～図３を参照する。図１は光起電力部の正の出力端部と負の出力端部との両方がヒューズに直列に接続されている概略図である。図２は光起電力部の正の出力端部がヒューズに直列に接続されている概略図である。図３は光起電力部の負の出力端部がヒューズに直列に接続されている概略図である。

各ブランチは１つの光起電力構成要素１０１を含む。３つのブランチはスイッチ１０２の前で並列に接続されてから直流スイッチ１０２を用いてＭＰＰＴ構成要素１０３に接続される。図１のｆｕｓｅ１～ｆｕｓｅ６、図２のｆｕｓｅ１～ｆｕｓｅ３及び図３のｆｕｓｅ１～ｆｕｓｅ３は、ラインの電流が過度に大きいときに切れて光起電力構成要素とラインとを保護するヒューズである。

しかし、光起電力部の実際の出力電流は比較的小さいので、ヒューズが切れることはまずあり得ない。定格電流が１５Ａであるヒューズを例として用いる。ヒューズの規格の規定に基づけば、ヒューズが切れない場合において許容される電流は最大１．１３×１５＝１６．９５Ａであるといえ、ヒューズが１時間で切れるのに要する電流は１．３５×１５＝２０．２５Ａである。しかし、ヒューズが切れるのに要する電流に短絡電流が届くことはまずあり得ない。したがって、ヒューズが切れないおそれがあり、光起電力部とラインとを効果的に保護することができない。これに加えて、各ヒューズの抵抗は最大９ミリオームになり得る。したがって、電力損失と熱の発生とが比較的大規模になるという問題がある。いくつかの実施形態では、ケーブルが保護される必要があるので、装置の下に組込み型ヒューズのＹハーネスが配置される必要がさらにあり、ケーブルコストの増大をさらに招く。

上記の技術的課題を解決するために、本出願では、光起電力部又はラインが短絡するときに電力損失を小さくしつつ光起電力部とラインとを効果的に保護する保護装置、短絡保護方法及び光発電システムを提供する。以下、添付の図面を参照して詳細な説明を行なう。

以降で用いられている用語「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」などは説明に用いようと考えられているのにすぎず、示されている技術的特徴の相対的重要度を示したり示唆したり、示されている技術的特徴の数量を暗示的に示したりするものとして解されないものとする。したがって、「第１」、「第２」などによって限定される特徴は１つ以上のこのような特徴を明示的に含んだり暗示的に含んだりしてもよい。

本出願では、別段明示されて限定されない限り、用語「接続（ｃｏｎｎｅｃｔ）」は当然広義に解釈される。たとえば、「接続」は固定接続であってもよいし、取り外し可能な接続であってもよいし、全体を形成する接続であってもよく、直接接続であっても、中間媒体を介した間接接続であってもよい。

当業者による本出願の技術的解決手段の理解を深めるために、以下の例は、本出願の実施形態において添付の図面を参照して本出願の実施形態の技術的解決手段を説明する。

装置実施形態１
以下の実施形態の光起電力部単体は１つの光起電力構成要素を含んでもよいし、複数の光起電力構成要素を直列及び／又は並列に接続することによって形成されてもよい。たとえば、まず複数の光起電力部が直列に接続されて光起電力ストリングを形成してから、複数の光起電力ストリングが並列に接続されて光起電力部が形成される。本出願の本実施形態では光起電力部に含まれる光起電力構成要素の具体的な個数は特定のものに限定されず、実際の要求に基づいて当業者によって設定されてもよい。これに加えて、本出願の本実施形態では光起電力構成要素単体の電気パラメータは特定のものに限定されない。同じ装置に接続される複数の光起電力部の出力電圧は同じであっても異なってもよく、本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

本出願の本実施形態で提供されている保護装置は光発電システムに適用され、本保護装置はインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続されることが可能である。光起電力部がインタフェイスを用いて保護装置に接続された後は、光起電力部が直流母線に装置内で並列に直接接続されることが可能であったり、光起電力部の出力電流が合流して直流母線に流入するように、光起電力部と保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続されることが可能であったりし、さらには、少なくとも２つのブランチが装置内で形成される。各ブランチは少なくとも１つの光起電力部に接続される。以下、ブランチの有様をまず詳細に説明する。

図４は本出願の実施形態に係るブランチの概略図である。

ブランチは１つの光起電力部１０１ａ１を含み、光起電力部１０１ａ１の正の出力端部がブランチの正の出力端部であり、光起電力部１０１ａ１の負の出力端部がブランチの負の出力端部である。このことは以降の実施形態の説明では説明しない。

図５は本出願の実施形態に係る別のブランチの概略図である。

ブランチは図４に示されているブランチを複数含んでもよく、したがって、たとえば少なくとも２つの光起電力部（順に１０１ａ１，１０１ａ２，…，１０１ａｉ）を含む。いくつかの実施形態では、ブランチが複数の光起電力部を含む場合、ブランチは光起電力部とラインとの保護を実施する保護スイッチ（図示せず）をさらに含んでもよい。

本出願の本実施形態のブランチは電界における概念であり、並列回路の分流が流れるルートを指すと解することができる。図５の例を引き続き説明するが、光起電力部１０１ａ１があるラインは１つのブランチとみなされてもよく、光起電力部１０１ａ１と光起電力部１０１ａ２とが並列に接続された後に形成されるラインも１つのブランチとみなされてもよい。

すべての光起電力部の正の出力端部が寄り集められてブランチの正の出力端部を形成し、すべての光起電力部の負の出力端部が寄り集められてブランチの負の出力端部を形成する。

以下の実施形態での「ブランチ」は特に図４及び図５に示されているすべてのブランチの総称であり、すなわち、幹線（直流母線）を除くすべてのブランチの総称である。

以下、添付の図面を参照して保護装置の作動原理を詳細に説明する。

図６Ａは本出願の実施形態に係る保護装置の概略図である。

保護装置２００はインタフェイス、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－１、直流母線及びコントローラ（図示せず）を含む。

装置２００はインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続されてもよい。本出願では接続される光起電力部の個数は特定のものに限定されない。少なくとも２つの光起電力部が直流母線に装置内で接続されて少なくとも２つのブランチを形成し、各ブランチは少なくとも１つの光起電力部に接続される。

保護装置が光発電システムに適用される場合、直流母線は正の直流母線と負の直流母線とを特に含む。

保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－１は、最大３つの光起電力部が並列に直接接続されるように直流母線から光起電力部の全部又は一部を切断するように構成され、言い換えると、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－１は、開放状態にあるときに、最大３つの光起電力部が装置内で直流母線に並列に直接接続されるのを可能にするように構成されている。

例として、１つの光起電力部で短絡による障害が生じ、障害がある光起電力部が他の１つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができる場合において、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－１が開放状態にあるとき、最大２つの光起電力部が装置内で並列に直接接続される。本例では、図中のｉ及びｊの値は２である。

別の例として、１つの光起電力部で短絡による障害が生じ、障害がある光起電力部が他の２つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができる場合において、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－１が開放状態にあるとき、最大３つの光起電力部が装置内で並列に直接接続される。本例では、図中のｉ及びｊの値は３である。

特に、ｉ及びｊは光起電力部の実際の電流許容値によって決定される。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。図６は図示及び説明を容易にするためのものにすぎず、実際には図中のｉ個の光起電力部が保護装置内で並列に接続される点に留意するべきである。

説明を容易にするために、以下、ｉ及びｊの値が２である例を説明する。他のいくつかの実施形態では、ｉ及びｊの値が３である場合の原理は同様であり、本出願では詳細は重ねて説明しない。

コントローラは、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断する場合に、開放状態になるように保護スイッチを制御するように構成されている。以下、短絡による障害を例として説明する。特に、パラメータ検出値が逆電流値である場合には、コントローラは、ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するように特に構成されている。

以下、コントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入する。したがって、直流母線の電流の絶対値はいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。電流方向は光起電力部の陽極から正の直流母線に流れるものである。いずれかのブランチに短絡による障害が存在するときには、短絡による障害が存在するブランチに他のすべての正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線の電圧が減少し、ブランチの電流方向が、短絡による障害が存在するブランチの方に振れ、言い換えると、ブランチの逆電流が第１の電流値を超える。第１の電流値は実際の事例に基づいて決定されてもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。好ましくは、可能な限り早期に短絡による障害を発見して保護スイッチの保護動作を開始するために、第１の電流値は比較的小さい値、たとえば０であってもよい。言い換えると、ブランチで逆電流が生じるときに、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御する。

この場合、コントローラは光起電力部又はラインに短絡による障害が存在すると判断し、開放状態になるように保護スイッチを制御して光起電力部とラインとを保護する。

いくつかの実施形態では、保護装置２００は電力回路２０１をさらに含み、電力回路は電力の変換を行なうように構成され、電力回路は直流／直流（ＤＣ／ＤＣ）変換回路であっても直流／交流（ＤＣ／ＡＣ）変換回路であってもよい。

電力回路２０１が直流／直流変換回路である場合、直流／直流変換回路は特に昇圧（Ｂｏｏｓｔ）回路であっても降圧（Ｂｕｃｋ）回路であっても昇降圧（Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ）回路であってもよい。この場合、保護装置は光発電システムの直流コンバイナボックスであってもよい。本出願ではこれは特定のものに限定されない。

電力回路２０１が直流／交流回路である場合、直流／交流回路は直流を出力用の交流に変換するように構成される。この場合、光発電システムのインバータとして保護装置が用いられてもよい。

他のいくつかの実施形態では、上記とは異なり、保護装置が独立した装置として光発電システムの直流コンバイナボックスやインバータの入力端部に配置されてもよい。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている保護装置をインタフェイスを用いて複数の光起電力部に接続することができる。装置の保護スイッチが開放状態にあるとき、最大３つの光起電力部が装置内で並列に直接接続されて光起電力構成要素とラインとを損傷から保護する。光起電力部と保護スイッチとの具体的な接続様式は実際の要求に基づいて設定されてもよい。ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるとき、開放状態になるように保護スイッチを装置のコントローラが制御して、光起電力システムの光起電力部とラインとを保護することができる。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、光起電力システムの損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、ヒューズが用いられることがなくなったので、元々は組込み型ヒューズに用いられるものであるＹハーネスを、光発電システムのインバータ又は直流コンバイナボックスの下に配置するのに代えて、光起電力部側に配置することができ、これにより、ケーブルコストがさらに削減される。

上記の説明では、障害がある光起電力構成要素が別の光起電力構成要素からの逆電流に耐えることが可能にされる例を用いている。実際に適用する際には、安全仕様要求に一層応えるために、保護スイッチは直流母線からすべての光起電力部を切断するように構成されている。詳細については図６Ｂを参照する。

図６Ｂは本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

図６Ｂは、保護スイッチＳ０１及びＳ０２がさらに含まれる点で図６Ａとは異なり、これにより、すべての保護スイッチが開放状態にあるときにすべての光起電力部が直流母線から切断され、言い換えると、すべてのインタフェイスと直流母線との間の接続ラインが切断される。

これに加えて、上記の説明は、最大３つの光起電力部が並列に直接接続されてから１つのインタフェイスに接続される例を用いている。他のいくつかの実施形態では、最大３つの光起電力部が、対応するインタフェイスを用いて装置内で並列に接続される。具体的な実現例については図６Ｃを参照する。

いくつかの実施形態では、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの逆電流が第１の電流値を超えるとき、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるとコントローラが特に判断し、開放状態になるように保護スイッチを制御する。以下、具体的な実現例を参照してコントローラの作動原理を説明する。

装置実施形態２
以下、保護装置が２つの光起電力部に接続される例を説明する。

図７は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

保護装置２００はインタフェイスを用いて２つの光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２に接続される。

２つの光起電力部は保護装置２００内で並列に接続されてから直流スイッチ１０２を用いて電力回路２０１に接続される。直流スイッチ１０２は回路を保護するように構成されている。いくつかの実施形態では、直流スイッチ１０２を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。

さらに、少なくとも１つの光起電力部が保護スイッチＳ１に直列に接続される。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、２つの光起電力部の電流が合流して直流母線に流入し、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ又は検出箇所Ｄの検出電流の絶対値）をも超える。

１つの光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡のある光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えると、コントローラは開放状態になるように保護スイッチＳ１を制御する。

特に、光起電力部１０１ａ１があるブランチに短絡による障害が存在するとき、保護スイッチＳ１は開放状態にあり、これにより、光起電力部１０１ａ２が電流を出力するのを止めることによって光起電力部とラインとが保護される。光起電力部１０１ａ２があるブランチに短絡による障害が存在するとき、保護スイッチＳ１は開放状態にあり、これにより、短絡のあるブランチが切断され、光起電力部１０１ａ１によって装置２００に電流を出力し続けて正常な動作状態を維持することができる。

いくつかの実施形態では、電流の大きさと方向とが電流センサを用いて検出されてもよく、電流センサは装置２００のコントローラに検出結果を送る。

上記の実現例では、箇所Ａ又は箇所Ｂの電流の絶対値を第１の電流センサを用いて検出することができ、箇所Ｃ又は箇所Ｄの電流の絶対値が第２の電流センサを用いて検出することができる。

いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１が光起電力部１０２ａ２の正の出力端部に直列に接続されても、光起電力部１０２ａ２の負の出力端部に直列に接続されてもよいし、冗長制御を実施するために光起電力部１０２ａ２の正の出力端部及び負の出力端部の各々に１つの光起電力部が接続されてもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｃ及び検出箇所Ｄの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部１０１ａ１があるブランチで短絡による障害が生じると、光起電力部１０１ａ１があるブランチに光起電力部１０１ａ２の出力電流が流れ、したがって、検出箇所Ｃの電流方向が既定の電流方向とは反対になり、これは負の方向である。この場合、開放状態になるように保護スイッチＳ１をコントローラが制御し、これにより、光起電力部１０１ａ２が電流を出力するのを止めることによって光起電力部とラインとが保護される。光起電力部１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、光起電力部１０１ａ２があるブランチに光起電力部１０１ａ１の出力電流が流れ、したがって、検出箇所Ｄの電流方向が既定の電流方向とは反対になる。この場合、開放状態になるように保護スイッチＳ１をコントローラが制御し、これにより、短絡のあるブランチが切断され、光起電力部１０１ａ１が保護装置２００に電流を正常に出力し続けることができる。

この仕方では、箇所Ｃの電流方向を第３の電流センサを用いて検出することができ、箇所Ｄの電流方向を第４の電流センサを用いて検出することができる。

上記の実施形態の検出箇所Ｃ及び検出箇所Ｄが、上記とは異なり、対応する光起電力部の負の出力端部側に位置してもよく、あるいは、一方が光起電力部の正の出力端部側に位置し、他方が光起電力部の負の出力端部側に位置する。この場合、コントローラの作動原理は同様であり、本記載では詳細は重ねて説明しない。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて２つの光起電力部に接続される場合において、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満である（いくつかの実施形態では、適用される保護スイッチの抵抗は約０．３ミリオームしかなく、ヒューズの抵抗未満である）ので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

上記の実施形態では、保護装置が２つの光起電力部に接続される例を説明している。しかし、現在では、光発電システムの直流比率を向上させるために、保護装置が３つ又は４つ又は５つ以上の光起電力部に対応づけて接続されるのが一般的である。以下、各装置が３つの光起電力部に対応づけて接続される場合の作動原理をまず説明する。

装置実施形態３
図８は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

３つの光起電力部の正の出力端部が保護装置内で並列に接続されてから直流スイッチ１０２を用いて電力回路２０１に接続される。直流スイッチ１０２は回路を保護するように構成されている。実際に適用する際には、直流スイッチ１０２を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。

光起電力部１０１ａ１と保護スイッチＳ１とが直列に接続されてから直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３と保護スイッチＳ２とが直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、３つの光起電力部の出力電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ、検出箇所Ｄ及び検出箇所Ｅの検出電流の絶対値）をも超える。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在する光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さいとき、開放状態になるように保護スイッチＳ１及びＳ２を保護装置のコントローラが制御することで、短絡のあるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

本実現例では、直流母線の電流の絶対値（すなわち検出箇所Ａ又はＢ）を第１の電流センサを用いて検出することができ、いずれかのブランチの電流の絶対値（すなわち検出箇所Ｃ，Ｄ又はＥ）を第２の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、箇所Ｃ、箇所Ｄ及び箇所Ｅの電流方向が既定の電流方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在する光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れ、したがって、短絡による障害が存在する光起電力部の電流方向が既定の方向とは反対になる。この場合、開放状態になるように保護スイッチＳ１及びＳ２をコントローラが制御することで、短絡のあるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

この仕方では、３つの第１型光起電力部ブランチの電流方向を３つの電流センサを用いて個別に検出することができる。

別の可能な実現例では、用いられる電流センサの個数を削減するために、短絡による障害が存在するか否かは、上記とは異なり、箇所Ｇ及び箇所Ｈの電流方向を検出することによって判断されてもよい。光起電力部１０１ａ１又は１０１ａ３があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。光起電力部１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。箇所Ｈ又は箇所Ｇの電流検出方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御して光起電力部とラインとを保護してもよい。

この仕方では、箇所Ｇの電流方向を第３の電流センサを用いて検出することができ、箇所Ｈの電流方向を第４の電流センサを用いて検出することができる。上記の実現例と比較して、これにより、用いられる電流センサの個数を削減することができる。

いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１又は保護スイッチＳ２を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御した後、短絡による障害が存在するブランチに流れる電流が第１の電流値未満になる。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続される場合において、光起電力部の電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

装置実施形態４
図９は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２が保護装置内で並列に直接接続されてから直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３と保護スイッチＳ１とが直列に接続されてから装置の直流母線に並列に接続される。

直流スイッチ１０２は回路を保護するように構成されている。いくつかの実施形態では、直流スイッチ１０２を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。保護スイッチＳ１が光起電力部１０１ａ３の負極に直列に接続される例を説明する。いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１はこれの代わりに光起電力部１０１ａ３の陽極に直列に接続されてもよい。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの検出電流の絶対値）をも超える。

短絡による障害がブランチで生じると、短絡による障害が存在するブランチに正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

したがって、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるときに、開放状態になるように保護スイッチＳ１を保護装置のコントローラが制御する。特に、光起電力部１０１ａ３があるブランチに短絡による障害が存在するとき、保護スイッチＳ１は開放状態にあり、これにより、障害があるブランチに流れる電流はゼロになり、さらには、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２が電流を正常に出力することができる。光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２があるブランチに短絡による障害が存在するとき、保護スイッチＳ１は開放状態にあり、これにより、障害があるブランチに、光起電力部１０１ａ３があるブランチが電流を出力するのを止め、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

本実現例では、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂ）を第１の電流センサを用いて検出することができ、いずれかのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦのいずれか１つ）を第２の電流センサを用いて検出することができ、言い換えると、２つの電流センサが必要である。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｅ及びＦの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部１０１ａ３があるブランチで短絡による障害が生じると、検出箇所Ｅの電流方向が既定の電流方向とは反対になる。光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、検出箇所Ｆの電流方向が既定の電流方向とは反対になる。

したがって、箇所Ｅ及び箇所Ｆの電流方向を２つの電流センサを用いて個別に検出することによって本実現例を実施することができる。検出された電流方向に既定の電流方向とは反対の検出結果が見られるとき、開放状態になるように保護スイッチＳ１をコントローラが制御して光起電力部とラインとを保護する。

図１０は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

図１０の保護装置は、保護スイッチＳ１が光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の負の出力端部に直列に接続される（あるいは、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の正の出力端部に直列に接続されてもよい）点で図９の保護装置とは異なる。この場合、コントローラの作動原理は上記の説明と同様であり、本出願の本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

上記とは異なり、上記の実施形態の検出箇所Ｃ，Ｄ及びＥが、対応する光起電力部の負の出力端部側にあってもよい。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続される場合において、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はいずれかのブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御して光起電力部とラインとを保護することができる。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

上記の実施形態では、各装置の入力端部が３つの光起電力部を含む例を説明している。以下、各装置が４つの光起電力部に対応づけて接続される場合の作動原理を説明する。

装置実施形態５
図１１は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

４つの光起電力部の正の出力端部が保護装置内で正の直流母線の保護スイッチＳ１で寄り集められ、各第１型光起電力部ブランチの負の出力端部と１つの保護スイッチとが保護装置内で直列に接続されてから負の直流母線で寄り集められる。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、４つの光起電力部の電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又はＢの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの検出電流の絶対値）をも超える。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在する光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなり、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御し、これにより、短絡のあるブランチに流れる電流が０になる。

本実現例では、直流母線の電流の絶対値、すなわち箇所Ａ及び箇所Ｂを第１の電流センサを用いて検出することができ、いずれかの第１型光起電力部ブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦのいずれか１つ）が第２の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、箇所Ｃ、箇所Ｄ、箇所Ｅ及び箇所Ｆの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡のある光起電力部に他の正常な光起電力部の出力電流が流れ、したがって、短絡のある光起電力部があるブランチの電流方向が既定の方向とは反対になる。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することで、障害があるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

本実現例では、４つの第１型光起電力部ブランチの電流方向を４つの電流センサを用いて個別に検出することができる。

別の可能な実現例では、用いられる電流センサの個数を削減するために、短絡による障害が存在するか否かは、上記とは異なり、箇所Ｇ及び箇所Ｆの電流方向を検出することによって判断されてもよい。

短絡による障害が一切ないときに、箇所Ｇ及び箇所Ｈの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部１０１ａ１，１０１ａ３及び１０１ａ４があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。光起電力部１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇの電流検出方向が既定の方向とは反対になる。

この仕方では、箇所Ｇ及び箇所Ｈの電流方向を２つの電流センサを用いて個別に検出することができる。

いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１，Ｓ２及びＳ３を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することで、短絡のあるブランチに流れる電流が第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

図１２は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

図１２は別の可能な実現例を示しており、本実現例は、光起電力部１０１ａ１の正の出力端部と光起電力部１０１ａ２の正の出力端部とが保護スイッチＳ１で寄り集められて、保護スイッチＳ１を用いて正の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３の正の出力端部と光起電力部１０１ａ４の正の出力端部とが保護スイッチＳ６で寄り集められて、保護スイッチＳ６を用いて正の直流母線に接続される点で図１１に示されている仕方とは異なる。

この場合、図１１に対応する作動原理をコントローラが用いてもよい。本出願の本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

図１３は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

図１３は別の可能な実現例を示しており、本実現例は、各光起電力部の正の出力端部と１つの保護スイッチとが直列に接続されてから正の直流母線で寄り集められ、各光起電力部の負の出力端部と１つの保護スイッチとが直列に接続されてから負の直流母線で寄り集められる点で図１１に示されている仕方とは異なる。冗長性を高めて保護スイッチを配置することによって安全性をさらに改善することができ、光起電力部があるブランチを確実に切断することができる。

この場合、図１１に対応する作動原理をコントローラが用いてもよい。本出願の本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

上記とは異なり、上記の実施形態の検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦが、対応する光起電力部の負の出力端部側にあってもよいことが分かる。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続される場合において、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又は光起電力部の電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

装置実施形態６
図１４は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２が並列に接続されてから装置の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４の各々があるブランチと１つの保護スイッチとが直列に接続されてから装置の直流母線に接続される。

特に、２つの第１型光起電力部ブランチの正の出力端部が寄り集められてから正の直流母線に接続され、２つの第１型光起電力部ブランチの各々の負の出力端部と１つの保護スイッチとが直列に接続されてから寄り集められて負の直流母線に接続される。

光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の正の出力端部が保護スイッチＳ１を用いて正の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の負の出力端部が保護スイッチＳ２を用いて負の直流母線に接続される。

いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１及びＳ２を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又はＢの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨの検出電流の絶対値）をも超える。

ブランチで短絡による障害が生じると、短絡のあるブランチに通常のブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

したがって、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、開放状態になるように保護スイッチＳ１～Ｓ４を装置のコントローラが制御することで、障害があるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

本実現例では、直流母線の電流の絶対値、すなわち箇所Ａ又は箇所Ｂを第１の電流センサを用いて検出することができ、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨのいずれか１つの電流の絶対値を第２の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｇ及び検出箇所Ｈの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｈの電流方向が既定の方向とは反対になる。光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇの電流方向が既定の方向とは反対になる。したがって、箇所Ｈと箇所Ｇとのいずれか一方の電流検出方向が既定の電流方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在するとコントローラが判断して、開放状態になるように保護スイッチＳ１～Ｓ４を制御することができることで、障害があるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

本実現例では、箇所Ｇ及び箇所Ｈの電流方向を２つの電流センサを用いて個別に検出することができる。

いくつかの実施形態では、保護スイッチＳ１，Ｓ３及びＳ４を配置する代わりに直結が行なわれてもよい。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することで、短絡のあるブランチに流れる電流が第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

図１５は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

図１５に示されている実現例は、光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４の正の出力端部が寄り集められてから保護スイッチＳ３を用いて正の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３の負の出力端部が保護スイッチＳ４を用いて負の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ４の負の出力端部が保護スイッチＳ５を用いて負の直流母線に接続される点で図１４の実現例とは異なる。

本例では、光起電力部とラインとを保護するのに図１４に対応する作動原理をコントローラが用いてもよい。本出願の本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

図１６は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

図１６に示されている実現例は、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２が並列に接続され、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の正の出力端部が寄り集められてから保護スイッチＳ１を用いて正の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の負の出力端部が保護スイッチＳ４を用いて負の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ３の正の出力端部が正の直流母線に接続される。光起電力部１０１ａ３の負の出力端部が保護スイッチＳ２を用いて負の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ４の正の出力端部が保護スイッチＳ３を用いて正の直流母線に接続され、光起電力部１０１ａ４の負の出力端部が保護スイッチＳ４を用いて負の直流母線に接続される点で図１４の実現例とは異なる。

本例では、光起電力部とラインとを保護するのに図１４に対応する作動原理をコントローラが用いてもよい。本出願の本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

上記とは異なり、上記の実施形態の検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦが、対応する光起電力部の負の出力端部側にあってもよい。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続される場合において、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はいずれかのブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

装置実施形態７
図１７は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２が装置内で並列に直接接続される。光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２の正の出力端部が保護スイッチＳ１を用いて正の直流母線に接続され、負の出力端部が保護スイッチＳ２を用いて負の直流母線に接続される。光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４が装置内で並列に直接接続される。光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４の正の出力端部が保護スイッチＳ３を用いて正の直流母線に接続され、負の出力端部が保護スイッチＳ４を用いて負の直流母線に接続される。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又はＢの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値（検出箇所Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨの検出電流の絶対値）をも超える。

短絡による障害がブランチで生じると、短絡による障害が存在するブランチに正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

本実現例では、直流母線の電流の絶対値、すなわち箇所Ａ又は箇所Ｂを電流センサを用いて検出することができ、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨのいずれか１つの電流の絶対値を別の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、箇所Ｇ及び箇所Ｈの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

光起電力部１０１ａ１及び１０１ａ２があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇの電流方向が既定の電流方向とは反対になる。光起電力部１０１ａ３及び１０１ａ４があるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｈの電流方向が既定の電流方向とは反対になる。したがって、箇所Ｇと箇所Ｈとのいずれか一方の電流検出方向が既定の電流方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在するとコントローラが判断して、開放状態になるように保護スイッチＳ１～Ｓ４を制御することができることで、障害があるブランチに流れる電流がゼロになり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

いくつかの実施形態では、直列に接続される保護スイッチの個数を削減することによってコストを削減するために、保護スイッチＳ１及びＳ２の少なくとも一方を配置する代わりに直結が行なわれてもよいし、保護スイッチＳ３及びＳ４の少なくとも一方を配置する代わりに直結が行なわれてもよいし、保護スイッチＳ１及びＳ２のいずれか一方と、保護スイッチＳ３及びＳ４のいずれか一方とを配置する代わりに直結が行なわれてもよい。この場合、開放状態になるように残りの保護スイッチをコントローラが制御することで、短絡による障害が存在するブランチに流れる電流が第１の電流値未満になることが可能であり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続される場合において、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

上記の実施形態では、保護装置が３つの光起電力部に接続される場合と、４つの光起電力部に接続される場合とのコントローラの作動原理を説明している。いくつかの実施形態では、これとは異なり、各装置がより多数の光起電力部に対応づけて接続されてもよい。以下、各装置が５つ以上の光起電力部に接続される場合のコントローラの作動原理を詳細に説明する。

装置実施形態８
たとえば、保護装置がインタフェイスを用いてＭ個の第１型光起電力部ブランチに並列に接続される。Ｍは３以上の整数であり、最大ｊ個の光起電力部が直流母線に装置内で直接接続され、それ以外の各光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが個別に直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。

光起電力部が１つの保護スイッチに直列に接続される場合には、保護スイッチは光起電力部の正の出力端部又は負の出力端部に直列に接続される。光起電力部が２つの保護スイッチに直列に接続される場合には、これらの保護スイッチは光起電力部の正の出力端部及び負の出力端部に直列に接続されて冗長保護が実施される。

１つの光起電力部で短絡による障害が生じる場合において、障害がある光起電力部が、他の１つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｊの値は０，１又は２であるし、障害がある光起電力部が、他の２つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｊの値は０，１，２又は３である。

以下、ｊが２である例を説明する。

図１８は本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

２つの光起電力部が直流母線に並列に直接接続され、他の（Ｍ－２）個の光起電力部の各々と１つの保護スイッチとが直列に接続されてから直流母線に並列に接続される。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべての光起電力部の電流が合流して直流母線に流入し、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡のある光起電力部があるブランチに他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、いずれの光起電力部についても、光起電力部があるブランチの電流の絶対値よりも直流母線の電流の絶対値の方が小さくなる。

ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－２を装置２００のコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の既定の電流よりも小さくなり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

上記の実現例では、箇所Ａ又は箇所Ｂの電流の絶対値を第１の電流センサを用いて検出することができ、いずれかのブランチの電流の絶対値を第２の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｇ及び検出箇所Ｈの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

箇所Ｇがいずれかのブランチの正の出力端部又は負の出力端部にあってもよく、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの正の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるか、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの負の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるかする。

箇所Ｇがあるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇがあるブランチに他のすべてのブランチの電流が流れ、この場合、箇所Ｇの電流検出方向が既定の方向とは反対になる。箇所Ｇがあるブランチが正常であり、別のブランチで短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在するブランチに、箇所Ｇがあるブランチが電流を出力し、この場合、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。したがって、箇所Ｇ又は箇所Ｈの電流検出方向が既定の方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在するとコントローラが判断し、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－２のすべてをコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

この仕方では、箇所Ｇの電流方向を第３の電流センサを用いて検出することができ、箇所Ｈの電流方向を第４の電流センサを用いて検出することができる。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－２が、対応する光起電力部の負の出力端部に接続されてもよいし、１つの保護スイッチが光起電力部の正の出力端部と負の出力端部との各々に直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することによって耐障害性を改善することができる。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、少なくとも１つの保護スイッチがすべての第１型光起電力部ブランチの各々に直列に接続されてもよい。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することにより、いずれのブランチの電流もゼロになる。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて少なくとも３つの光起電力部ブランチに接続される場合において、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

装置実施形態９
図１９は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

ｉ個の光起電力部群の各々が装置内で並列に直接接続され、少なくとも１つの保護スイッチに直列に接続された後に装置の直流母線に接続され、ここで、ｉは２以上の整数である。

１つの光起電力部で短絡による障害が生じる場合において、障害がある光起電力部が、他の１つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｉの値は２であるし、障害がある光起電力部が、他の２つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｉの値は２又は３である。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、直流母線の電流の絶対値（検出箇所Ａ又は検出箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。

光起電力部で短絡による障害が生じると、短絡のある光起電力部があるブランチに他の正常な光起電力部の出力電流が流れる。この場合、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さくなる。

ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｎを保護装置のコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の既定の電流未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

上記の実現例では、箇所Ａ又は箇所Ｂの電流の絶対値を第１の電流センサを用いて検出することができ、いずれかのブランチの電流の絶対値を第２の電流センサを用いて検出することができる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｇ及び検出箇所Ｈの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

箇所Ｇがいずれかのブランチの正の出力端部又は負の出力端部にあってもよく、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの正の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるか、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの負の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるかする。

箇所Ｇがあるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇがあるブランチに他のすべてのブランチの電流が流れ、この場合、箇所Ｇの電流検出方向が既定の方向とは反対になる。箇所Ｇがあるブランチが正常であり、別のブランチで短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在するブランチに、箇所Ｇがあるブランチが電流を出力し、この場合、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。したがって、箇所Ｇ又は箇所Ｈの電流検出方向が既定の方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在するとコントローラが判断し、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｎのすべてをコントローラが制御し、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

この仕方では、箇所Ｇの電流方向を第３の電流センサを用いて検出することができ、箇所Ｈの電流方向を第４の電流センサを用いて検出することができる。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｎが、対応するブランチの負の出力端部に接続されてもよいし、１つの保護スイッチが、対応するブランチの正の出力端部と負の出力端部との各々に直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することによって耐障害性を改善することができる。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続される場合において、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

装置実施形態１０
図２０Ａは本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

最大ｊ個の光起電力部が直流母線に装置内で直接接続され、（Ｍ－ｊ）個の光起電力部と少なくとも１つのスイッチとが装置内で直列に接続されてから直流母線に接続される。最大ｉ個の光起電力部が装置内で並列に直接接続され、少なくとも１つの保護スイッチに直列に接続された後に装置の直流母線に接続され、ここで、Ｎは２以上の整数である。

１つの光起電力部で短絡による障害が生じる場合において、障害がある光起電力部が、他の１つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｉの値は２であり、ｊの値は０，１又は２であってもよいし、障害がある光起電力部が、他の２つの正常な光起電力部の出力電流に耐えることができるとき、ｉの値は２又は３であり、ｊの値は０，１，２又は３である。

この場合、いずれのブランチの電流も、短絡による障害が存在するときに光起電力部とラインとが耐えることができる最大電流値未満になることを可能にするには、どのブランチの短絡電流によっても光起電力部とラインとが損傷しないように（Ｍ＋Ｎ－２）個の保護スイッチが必要である。

以下、検出電流の絶対値を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値（箇所Ａ又は箇所Ｂの検出電流の絶対値）がいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。いずれかのブランチに短絡による障害が存在するときには、短絡による障害が存在するブランチに他のすべての正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線に一切電流が流れず、言い換えると、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さい。

用いられる電流センサの個数を削減するために、２つの電流センサを用いて上記の実現例を実施することができる。一方の電流センサが直流母線の電流の絶対値、すなわち箇所Ａ又は箇所Ｂを検出し、他方の電流センサがいずれかのブランチの電流の絶対値を検出する。

直流母線の電流の絶対値がブランチの電流の絶対値よりも小さいとき、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_{Ｍ＋Ｎ－２}のすべてをコントローラが制御し、これにより、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になる。

以下、検出電流の方向を用いてコントローラによって保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｇ又はＨの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

箇所Ｇがあるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇがあるブランチに他のすべてのブランチの電流が流れ、この場合、箇所Ｇの電流検出方向が既定の方向とは反対になる。箇所Ｇがあるブランチが正常であり、別のブランチで短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在するブランチに、箇所Ｇがあるブランチが電流を出力し、この場合、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。したがって、箇所Ｇ又は箇所Ｈの電流検出方向が既定の方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在するとコントローラが判断し、開放状態になるように保護スイッチＳ_１～Ｓ_{Ｍ＋Ｎ－２}のすべてをコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

箇所Ｇがいずれかのブランチにあってもよく、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの正の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるか、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの負の出力端部が箇所Ｈで寄り集められるかする。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、保護スイッチＳ_１～Ｓ_Ｍ－２が、対応する光起電力部の負の出力端部に接続されてもよいし、１つの保護スイッチが光起電力部の正の出力端部と負の出力端部との各々に直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することによって耐障害性を改善することができる。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、少なくとも１つの保護スイッチが本図に示されているＭ個の光起電力部ブランチの各々に直列に接続されてもよい。この場合、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することにより、いずれのブランチの電流もゼロになる。

いくつかの実施形態では、上記とは異なり、保護スイッチＳ_Ｍ－１～Ｓ_{Ｍ＋Ｎ－２}が、対応するブランチの負の出力端部に接続されてもよいし、１つの保護スイッチが第２型光起電力部ブランチの正の出力端部と負の出力端部との各々に直列に接続される。冗長性を高めて保護スイッチを配置することによって耐障害性を改善することができる。

まとめると、保護装置がインタフェイスを用いて複数の光起電力部に接続され、複数の光起電力部に対する当該接続が複数の仕方の組合せを用いて実施されてもよい場合において、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はいずれかのブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチを保護装置のコントローラが制御することができることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、Ｙ端子を光起電力部側に配置することもできるので、ケーブルコストが削減される。

さらに、図２０Ｂを参照する。図２０Ｂは本出願の実施形態に係るさらに別の保護装置の概略図である。

光起電力部及び保護部が直列又は並列に接続された後に装置に接続されることが可能である。本図では、ｉ個の光起電力部のうちの任意の２つが保護部を用いて並列に接続される例を説明している。いくつかの実施形態では、これとは異なり、保護部が光起電力部に直列に接続されてもよい。たとえば、保護部が図中の箇所Ｇの位置に配置されてもよい。

保護部Ｑはヒューズ、オプティマイザ及び断路ボックス（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｏｘ）のうちの１つ又はこれらの組合せであってもよいし、回路で短絡による障害が生じるときに回路を保護することができる別の構成要素であってもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

図中のｋの値は実際の事例に基づいて決定されてもよく、本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

本例では、保護スイッチは開放状態にあるときに、保護部が保護動作を開始するのを妨げるようにさらに構成されている。言い換えると、保護部を現在用いている光発電システムが復旧されるときに保護部が除去処分されずに済むので、保護部は開回路保護装置に直接接続される。

１つの光起電力部で短絡による障害が生じる場合において、障害がある光起電力部が他の１つの正常な光起電力部の出力電流に耐えて、保護部が保護動作を開始するのを回避することができるときは、ｉの値は２であるし、障害がある光起電力部が他の２つの正常な光起電力部の出力電流に耐えて、保護部が保護動作を開始するのを回避することができるときは、ｉの値は２又は３である点に留意するべきである。

上記の実施形態では、光起電力部、又は光起電力部があるラインで短絡による障害が生じるときの保護装置のコントローラの作動原理を説明している。以下、陽極と負極とが短絡しているとき、又は直流母線が保護装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路の直流母線が短絡しているときのコントローラの作動原理を説明する。

他のいくつかの実施形態については、図２０Ｃを参照する。本例では、装置はパワーコンバータ２００１をさらに含む。光起電力部の一部又は全部がパワーコンバータ２００１を用いて直流母線に接続される。パワーコンバータ２００１は直流に対して昇圧変換を行なうように構成されている直流／直流変換器、たとえばＢＯＯＳＴ回路である。

装置実施形態１１
図２１は本出願の実施形態に係る別の保護装置の概略図である。

図２１に示されている実現例は、正の直流母線及び負の直流母線に配置されている直流スイッチ１０２がさらに含まれる点で図２０の実現例とは異なる。

陽極と負極とが短絡しているとき、又は直流母線が保護装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路の直流母線が短絡しているとき、言い換えると、箇所Ａ及び箇所Ｂがある正の直流母線及び負の直流母線の間に短絡が存在するとき、直流母線の電圧が減少し、直流母線の電流が増加する。したがって、箇所Ａ又は箇所Ｂが検出箇所として用いられてもよい。検出箇所の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であり、検出箇所の電流の絶対値が第２の電流値を超えるとき、開放状態になるように直流スイッチ１０２をコントローラが制御して短絡電流を遮断（ｃｕｔ ｏｆｆ）する。

コントローラが検出電流の絶対値を用いて保護機能を実施する場合、箇所Ａ又は箇所Ｂの電流の絶対値を測定することができる電流センサが直流ブランチに既存し、この場合、箇所Ａ又は箇所Ｂの電圧の絶対値を測定するのに電圧センサを付加するだけでよい。

コントローラが検出電流の方向を用いて保護機能を実施する場合、箇所Ａ又は箇所Ｂの電流の絶対値を測定するのに電流センサ（すなわち第５の電流センサ）が付加される必要があり、箇所Ａ又は箇所Ｂの電圧の絶対値を測定するのに電圧センサが付加される必要もある。

第２の電流値と第１の電圧値とは実際の事例に基づいて決定されてもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

本実施形態では、図２１に示されている装置を例として説明している。装置実施形態１～１０で提供されている装置にも本実施形態で提供されている解決手段が用いられてもよいと解することができ、本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている保護装置に係れば、光起電力部、又は光起電力部があるラインで短絡による障害が生じるときに光起電力部とラインとが保護されるだけでなく、陽極と負極とが短絡しているとき、又は直流母線が保護装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路の直流母線が短絡しているときに短絡電流が適時に遮断されることが可能であり、これにより、回路が保護される。

装置実施形態１２
上記では、短絡による障害が逆電流値を用いて検出される例を説明している。以下、別のパラメータ検出値を用いて障害検出を実施する原理を説明する。

さらに、図６を参照する。コントローラは、ブランチのパラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は直流母線のパラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、光発電システムに障害があると判断するように特に構成されている。パラメータ検出値は電圧値、電流値、電力値又は温度値の少なくとも１つであってもよい。

パラメータ検出値が異常であるとき、たとえば、ブランチの電圧が減少するとき、ブランチの電流が増加するとき、ブランチの電力が増加するとき、及びブランチの温度が増加するとき、ブランチに短絡による障害が存在すると判断することができる。本出願の本実施形態では第１の既定のパラメータ値範囲及び第２の既定のパラメータ値範囲は特定のものに限定されない。当該範囲は予め較正されてコントローラに記憶されてもよく、当該範囲が用いられることになるときに関与させる。

いくつかの実施形態では、直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又はブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるとき、光発電システムに障害があるとコントローラが判断する。

リーク電流検出値が異常であるとき、このことは光発電システムにリーク電流による障害が存在することを示す。本出願の解決手段に係れば、リーク電流による障害が存在するブランチを決定するようにリーク電流による障害の位置を特定したり、直流母線におけるリーク電流による障害の位置を特定したりすることができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、すべてのブランチの電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在すると判断するとき、又は直流母線の電流検出値に基づいて、直流母線にアークによる障害が存在すると判断するとき、光発電システムに障害があると判断するように特に構成されている。特に、コントローラは既定の基準値に対する電流検出値のオフセットの程度に基づいて、アークによる障害が存在するか否かを決定してもよい。

コントローラはホストコンピュータによって送られた制御指示にしたがって開放状態又は閉鎖状態になるように保護スイッチを制御して保護スイッチの能動的制御を実施するようにさらに構成されている。

本出願の本実施形態と上記の実施形態との保護スイッチはロータリ直流スイッチ断路器又は直流回路遮断器であってもよい。コントローラは、障害が取り除かれたと判断された場合において既定の時間が経過した後に、閉鎖状態になるように保護スイッチを制御するようにさらに構成されている。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている光発電システムの保護装置に係れば、光発電システムに障害があるときに光起電力部とラインとが効果的に保護されることが可能であり、これにより、光発電システムの安全性が改善される。

方法実施形態
本出願の実施形態では光発電システムの保護方法をさらに提供する。本方法は上記の実施形態で提供されている保護装置を制御するのに用いられ、本方法は保護装置のコントローラによって実行されてもよい。

本方法では、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断されるとき、保護スイッチが開放状態になるように制御される。

特に、パラメータ検出値は逆電流値であり、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

以下、詳細を説明する。

図２２は本出願の実施形態に係る短絡保護方法のフローチャートである。

本方法は以下のステップを含む。

Ｓ２２０１：電流検出結果を取得する。

Ｓ２２０２：ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるときに、開放状態になるように保護スイッチを制御し、ブランチは少なくとも１つの光起電力部を含む。

以下、保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入する。したがって、直流母線の電流の絶対値はいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。電流方向は光起電力部の陽極から正の直流母線に流れるものである。いずれかのブランチに短絡による障害が存在するときには、短絡による障害が存在するブランチに他のすべての正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線の電圧が減少し、ブランチの電流方向が、短絡による障害が存在するブランチの方に振れ、言い換えると、ブランチの逆電流が第１の電流値を超える。第１の電流値は実際の事例に基づいて決定されてもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。好ましくは、可能な限り早期に短絡による障害を発見して保護スイッチの保護動作を開始するために、第１の電流値は比較的小さい値、たとえば０であってもよい。言い換えると、ブランチで逆電流が生じるときに保護スイッチが開放状態になるように制御されて光起電力部とラインとが保護される。

特に、保護機能が検出電流の絶対値又は検出電流の方向を用いて実施されてもよい。以下、詳細な説明を行なう。

以下、検出電流の絶対値を用いて保護機能を実施する原理を説明する。

短絡による障害が一切ないとき、すべてのブランチの電流が合流して直流母線に流入し、したがって、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値をも超える。いずれかのブランチに短絡による障害が存在するときには、短絡による障害が存在するブランチに他のすべての正常なブランチの出力電流が流れる。この場合、直流母線に一切電流が流れず、言い換えると、直流母線の電流の絶対値がいずれのブランチの電流の絶対値よりも小さい。

したがって、直流母線の電流の絶対値がブランチの電流の絶対値よりも小さいとき、保護スイッチが開放状態になるように制御され、これにより、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になる。

以下、検出電流の方向を用いて保護機能を実施する原理を説明する。

いずれかのブランチから第１の検出箇所Ｇが選択され、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの正の出力端部が第２の検出箇所Ｈで寄り集められるか、箇所Ｇがあるブランチ以外のすべてのブランチの負の出力端部が第２の検出箇所Ｈで寄り集められるかする。

短絡による障害が一切ないときに、検出箇所Ｇ及びＨの電流方向が既定の方向に設定されてもよく、たとえば、正の方向に設定されてもよい。

箇所Ｇがあるブランチで短絡による障害が生じると、箇所Ｇがあるブランチに他のすべてのブランチの電流が流れ、この場合、箇所Ｇの電流検出方向が既定の方向とは反対になる。箇所Ｇがあるブランチが正常であり、別のブランチで短絡による障害が生じると、短絡による障害が存在するブランチに、箇所Ｇがあるブランチが電流を出力し、この場合、箇所Ｈの電流検出方向が既定の電流方向とは反対になる。したがって、箇所Ｇ又は箇所Ｈの電流検出方向が既定の方向とは反対であるとき、短絡による障害が存在すると判断され、保護スイッチが開放状態になるように制御されることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている方法に係れば、本方法が保護装置に適用されると、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるときに、保護スイッチが開放状態になるように制御される。特に、ブランチの電流の絶対値が直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、保護スイッチが開放状態になるように制御されることで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力部とラインとが保護される。

さらに、参照する（図２１）。いくつかの実施形態では、本装置は電力回路をさらに含み、電力回路の入力端部には直流スイッチを用いて直流母線が接続される。この場合、本出願の実施形態では、陽極と負極とが装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路母線が短絡しているときに回路を保護するのに用いられる別の装置制御方法をさらに提供する。以下、詳細な説明を行なう。

図２３は本出願の実施形態に係る別の短絡保護方法のフローチャートである。

本方法は以下のステップを含む。

Ｓ２３０１：対象の直流母線の電流の絶対値と直流母線の電圧の絶対値とを取得する。

Ｓ２３０２：直流母線の電流の絶対値が第２の電流値を超え、直流母線の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であるときに、開放状態になるように直流スイッチを制御する。

陽極と負極とが保護装置内で短絡しているとき、又は隣接する回路の直流母線が短絡しているとき、言い換えると、箇所Ａ及び箇所Ｂがある正の直流母線及び負の直流母線の間に短絡が存在するとき、直流母線の電圧が減少し、直流母線の電流が増加する。したがって、箇所Ａ又は箇所Ｂが検出箇所として用いられてもよい。検出箇所の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であり、検出箇所の電流の絶対値が第２の電流値を超えるとき、開放状態になるように直流スイッチをコントローラが制御して短絡電流を遮断する。

第２の電流値と第１の電圧値とは実際の事例に基づいて決定されてもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

まとめると、本方法に係れば、陽極と負極とが保護装置内で短絡しているときや、隣接する回路母線が短絡しているときに短絡電流が適時に遮断されることが可能であり、これにより、装置と、隣接する回路とが保護される。

以下、別のパラメータ検出値を用いて障害を決定する方法を説明する。

パラメータ検出値が電圧値、電流値、電力値又は温度値の少なくとも１つである場合、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
ブランチのパラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は直流母線のパラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

リーク電流による障害についての判断の際、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又はブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

アークによる障害についての判断の際、ブランチのパラメータ検出値又は直流母線のパラメータ検出値に基づいて、光発電システムに障害があると判断するステップは、
すべてのブランチの電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在すると判断するとき、又は直流母線の電流検出値に基づいて、直流母線にアークによる障害が存在すると判断するときに、光発電システムに障害があると判断するステップ
を特に含む。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている光発電システムの保護方法に係れば、光発電システムに障害があるときに光起電力部とラインとが効果的に保護されることが可能であり、これにより、光発電システムの安全性が改善される。
光発電システム実施形態

光発電システムに適用され、上記の実施形態で提供されている保護装置に基づいて、本出願の実施形態では光発電システムをさらに提供する。以下、添付の図面を参照して詳細な説明を行なう。

図２４は本出願の実施形態に係る光発電システムの概略図である。

光発電システム２４００は少なくとも２つの光起電力部と保護装置とを含む。

光起電力部は少なくとも１つの光起電力構成要素を直列又は並列に接続することによって形成される。

保護装置がインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続されてもよく、少なくとも２つの光起電力部が直流母線に装置内で並列に接続されて少なくとも２つのブランチを形成し、各ブランチは少なくとも１つの光起電力部に接続される。

保護装置の保護スイッチは、開放状態にあるときに、最大３つの光起電力部が直流母線に装置内で並列に直接接続されることを可能にするように構成されている。

保護装置はコントローラをさらに含む。コントローラの説明については、上記の実施形態を参照する。本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

さらに、保護装置は電力回路２０１をさらに含んでもよく、電力回路２０１は電力の変換を行なうように構成されている。

いくつかの実施形態では、電力回路２０１は直流－直流（ＤＣ－ＤＣ）変換回路であってもよい。電力回路２０１が直流／直流変換回路である場合、直流／直流変換回路は特に昇圧（Ｂｏｏｓｔ）回路であっても降圧（Ｂｕｃｋ）回路であっても昇降圧（Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ）回路であってもよい。本出願ではこれは特定のものに限定されない。

いくつかの実施形態では、電力回路２０１は直流を出力用の交流に変換するように構成される直流－交流（ＤＣ－ＡＣ）変換回路、すなわちインバータ（又はインバータ回路と称される）であってもよい。

本実施形態では、図２０に示されている装置を例として説明している。装置実施形態１～１１で提供されている装置にも本実施形態で提供されている解決手段が用いられてもよいと解することができ、本実施形態では詳細は重ねて説明しない。

まとめると、本出願の本実施形態で提供されている光発電システムに係れば、光発電システムの保護装置がインタフェイスを用いて複数の光起電力部に接続される場合において、ブランチの逆電流が第１の電流値を超えるとき、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することができる。特に、いずれのブランチの電流の絶対値も直流母線の電流の絶対値を超えるとき、又はいずれかのブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるとき、開放状態になるように保護スイッチをコントローラが制御することで、いずれのブランチの電流も第１の電流値未満になり、これにより、光起電力システムの光起電力部とラインとが保護される。これに加えて、回路には保護スイッチのみが付加され、保護スイッチの抵抗はヒューズの抵抗未満であるので、光起電力システムの損失率及び損失がさらに削減される。これに加えて、ヒューズが用いられることがなくなったので、元々は組込み型ヒューズに用いられるものであるＹハーネスを、光発電システムのインバータ又は直流コンバイナボックスの下に配置するのに代えて、光起電力部側に配置することができ、これにより、光発電システムのケーブルコストがさらに削減される。

本出願の本実施形態のコントローラは特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ，ＰＬＤ）又はこれらの組合せであってもよい。ＰＬＤは複合プログラマブルロジックデバイス（ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ，ＣＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）、汎用アレイロジック（ｇｅｎｅｒｉｃ ａｒｒａｙ ｌｏｇｉｃ，ＧＡＬ）又はこれらの任意の組合せであってもよい。本出願の本実施形態ではこれは特定のものに限定されない。

本出願では、「少なくとも１つの（事物）」とは１つ以上を意味し、「複数の」とは２つ以上を意味すると当然解する。用語「及び／又は」は、関連する物の関連関係を説明するのに用いられ、３つの関係が存在し得ることを示す。たとえば、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ及びＢが単数のものであっても複数のものであってもよい場合において、Ａのみが存在する場合、Ｂのみが存在する場合、ＡとＢとの両方が存在する場合の３つを表し得る。記号「／」は、通常は関連する物の「又は」の関係を表す。「記載事物（複数個）の少なくとも１つ」又はその類似表現は、これらの事物の任意の組合せ（事物単体（１個）又は複数の事物（複数個）の任意の組合せを含む）を示す。たとえば、ａ、ｂ又はｃの少なくとも１つは、ａ、ｂ及びｃが単数のものであっても複数のものであってもよい場合において、ａ、ｂ、ｃ、「ａ及びｂ」、「ａ及びｃ」、「ｂ及びｃ」又は「ａ、ｂ及びｃ」を示し得る。

まとめると、上記の実施形態は、本出願の技術的解決手段を説明するのに用いることが意図されているものにすぎず、本出願を限定するのに用いることは意図されていない。本出願は上記の実施形態を参照して詳細に説明されているが、その上でさらに、上記の実施形態で説明されている技術的解決手段に修正を加えたり、その一部の技術的特徴に均等置換を行なったりすることができることは当業者は当然理解する。このような修正や置換によって、対応する技術的解決手段の必須要素が本出願の実施形態の技術的解決手段の精神及び範囲から逸脱することにはならない。

１０１ 光起電力構成要素
１０３ ＭＰＰＴ構成要素
１０１ａ１ 光起電力部
１０１ａ２ 光起電力部
１０１ａ３ 光起電力部
１０１ａ４ 光起電力部
１０１ａｉ 光起電力部
１０２ａ２ 光起電力部
１０２ 直流スイッチ
Ｓ_１ 保護スイッチ
Ｓ_２ 保護スイッチ
Ｓ_Ｍ－２ 保護スイッチ
Ｓ_Ｍ－１ 保護スイッチ
Ｓ_Ｎ 保護スイッチ
Ｓ_Ｍ 保護スイッチ
Ｓ_{Ｍ＋Ｎ－２} 保護スイッチ
Ｓ０１ 保護スイッチ
Ｓ０２ 保護スイッチ
Ｓ１ 保護スイッチ
Ｓ２ 保護スイッチ
Ｓ３ 保護スイッチ
Ｓ４ 保護スイッチ
Ｓ５ 保護スイッチ
Ｓ６ 保護スイッチ
２００ 保護装置
２０１ 電力回路
Ｑ 保護部
Ｓ２２０１ ステップ
Ｓ２２０２ ステップ
Ｓ２３０１ ステップ
Ｓ２３０２ ステップ
２００１ パワーコンバータ
２４００ 光発電システム
Ａ 検出箇所
Ｂ 検出箇所
Ｃ 検出箇所
Ｄ 検出箇所
Ｅ 検出箇所
Ｆ 検出箇所
Ｇ 検出箇所
Ｈ 検出箇所

Claims (40)

1. 光発電システムに適用される前記光発電システムの保護装置であって、前記装置はインタフェイス、保護スイッチ、直流母線及びコントローラを備え、
   前記装置は前記インタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続され、前記少なくとも２つの光起電力部は前記直流母線に前記装置内で接続されて少なくとも１つ又は２つのブランチを形成し、各ブランチは２つまたは３つの光起電力部に並列接続で接続され、
   前記コントローラは、前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する場合に、前記直流母線から前記光起電力部の全部又は一部を切断し、並列に直接接続される前記光起電力部の最大数を確実に３より少なくするように前記保護スイッチを制御するように構成される、
   保護装置。
2. 前記パラメータ検出値が逆電流値であり、前記コントローラは、前記光発電システムに障害があることが、ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えることを意味するように、特に構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記装置は前記インタフェイスを用いて少なくとも３つの光起電力部に接続され、少なくとも１つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続され、残りの光起電力部の各々と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続される、請求項２に記載の装置。
4. 前記装置は前記インタフェイスを用いて少なくとも３つの光起電力部に接続され、最大２つ又は３つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続され、残りの光起電力部の各々と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続される、請求項３に記載の装置。
5. 前記装置は前記インタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続され、それ以外の１つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続される、請求項３に記載の装置。
6. 前記装置は前記インタフェイスを用いて３つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが個別に直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続され、それ以外の１つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続される、請求項３に記載の装置。
7. 前記装置は前記インタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、まず２つの光起電力部が並列に接続され、次に並列に接続された前記２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続され、それ以外の２つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続される、請求項３に記載の装置。
8. 前記装置は前記インタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、２つの光起電力部が並列に直接接続され、それ以外の２つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが個別に直列に接続されてから、個別に直列に接続された前記それ以外の２つの光起電力部及び前記少なくとも１つの保護スイッチと、前記２つの光起電力部とが前記直流母線に並列に接続される前に並列に接続される、請求項３に記載の装置。
9. 前記装置は前記インタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、１つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続され、それ以外の３つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続される、請求項３に記載の装置。
10. 前記装置は前記インタフェイスを用いて４つの光起電力部に接続され、まず３つの光起電力部が並列に接続され、次に並列に接続された前記３つの光起電力部と少なくとも１つの保護スイッチとが直列に接続されてから前記直流母線に並列に接続され、それ以外の１つの光起電力部が前記直流母線に並列に直接接続される、請求項３に記載の装置。
11. 前記光起電力部が１つの保護スイッチに直列に接続される場合、前記保護スイッチは前記光起電力部の正の出力端部又は負の出力端部に直列に接続される、請求項３から６，８及び９のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記光起電力部が２つの保護スイッチに直列に接続される場合、前記２つの保護スイッチは前記光起電力部の正の出力端部と負の出力端部とに個別に直列に接続される、請求項３から６，８及び９のいずれか一項に記載の装置。
13. まず複数の光起電力部が並列に接続されてから１つの保護スイッチに直列に接続される場合、前記複数の光起電力部の正の出力端部が並列に接続されてから１つの保護スイッチに直列に接続されるか、前記複数の光起電力部の負の出力端部が並列に接続されてから別の保護スイッチに直列に接続されるかする、請求項７又は１０に記載の装置。
14. まず複数の光起電力部が並列に接続されてから２つの保護スイッチに直列に接続される場合、前記複数の光起電力部の正の出力端部が並列に接続されてから一方の保護スイッチに直列に接続され、前記複数の光起電力部の負の出力端部が並列に接続されてから他方の保護スイッチに直列に接続される、請求項７又は１０に記載の装置。
15. 前記コントローラは、ブランチの電流の絶対値が前記直流母線の電流の絶対値を超えるときに、ブランチの逆電流が前記第１の電流値を超えると判断するように特に構成される、請求項２から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記装置は第１の電流センサと第２の電流センサとをさらに備え、
    前記第１の電流センサは前記直流母線の前記電流の前記絶対値を取得して前記絶対値を前記コントローラに送るように構成され、
    前記第２の電流センサはブランチの電流の既定の絶対値を取得して前記絶対値を前記コントローラに送るように構成される、
    請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置は電力回路をさらに備え、
    前記電力回路は直流－直流ＤＣ－ＤＣ変換回路又は直流－交流ＤＣ－ＡＣ変換回路である、
    請求項１６に記載の装置。
18. 前記装置は第１の電圧センサと直流スイッチとをさらに備え、
    前記直流スイッチを用いて前記直流母線が前記電力回路の入力端部に接続され、
    前記第１の電圧センサは前記直流母線の電圧の絶対値を取得して前記絶対値を前記コントローラに送るように構成される、
    請求項１７に記載の装置。
19. 前記コントローラは、ブランチの電流方向が既定の電流方向とは反対であるときに、ブランチの逆電流が前記第１の電流値を超えると判断するように特に構成される、請求項２から１４のいずれか一項に記載の装置。
20. 前記装置は第３の電流センサと第４の電流センサとをさらに備え、
    前記第３の電流センサは、第１の検出箇所の電流検出方向を取得して前記電流検出方向を前記コントローラに送り、前記第１の検出箇所がいずれかのブランチにある、ように構成され、
    前記第４の電流センサは、第２の検出箇所の電流検出方向を取得して前記電流検出方向を前記コントローラに送り、前記第１の検出箇所がある前記ブランチ以外のすべてのブランチが前記第２の検出箇所で寄り集められる、ように構成される、
    請求項１９に記載の装置。
21. 前記コントローラは、前記第１の検出箇所の前記電流検出方向が前記第１の検出箇所の既定の電流方向とは反対であるとき、又は前記第２の検出箇所の前記電流検出方向が前記第２の検出箇所の既定の電流方向とは反対であるときに、開放状態になるように前記保護スイッチを制御するように特に構成される、請求項２０に記載の装置。
22. 電力回路をさらに備え、
    前記電力回路は直流－直流ＤＣ－ＤＣ変換回路又は直流－交流ＤＣ－ＡＣ変換回路である、
    請求項２１に記載の装置。
23. 前記装置は第５の電流センサ、第２の電圧センサ及び直流スイッチをさらに備え、
    前記直流スイッチを用いて前記直流母線が前記電力回路の入力端部に接続され、
    前記第５の電流センサは前記直流母線の電流の絶対値を取得して前記絶対値を前記コントローラに送るように構成され、
    前記第２の電圧センサは前記直流母線の電圧の絶対値を取得して前記絶対値を前記コントローラに送るように構成される、
    請求項２２に記載の装置。
24. 前記コントローラは、前記直流母線の前記電流の前記絶対値が第２の電流値を超え、前記直流母線の前記電圧の前記絶対値が第１の電圧値未満であるときに、開放状態になるように前記直流スイッチを制御するようにさらに構成される、請求項１８又は２３に記載の装置。
25. 前記コントローラは、前記ブランチの前記パラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は前記直流母線の前記パラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるときに、前記光発電システムに障害があると判断するように特に構成される、請求項１に記載の装置。
26. 前記パラメータ検出値は、
    電圧値、電流値、電力値又は温度値
    の少なくとも１つである、請求項２５に記載の装置。
27. 前記コントローラは、前記直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又はブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるときに、前記光発電システムに障害があると判断するように特に構成される、請求項１に記載の装置。
28. 前記コントローラは、前記ブランチすべての電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在すると判断するとき、又は前記直流母線の電流検出値に基づいて、前記直流母線にアークによる障害が存在すると判断するときに、前記光発電システムに障害があると判断するように特に構成される、請求項１に記載の装置。
29. 前記コントローラは、ブランチにアークによる障害が存在すると判断するときに、前記障害があるブランチを前記直流母線から切断するように前記保護スイッチを制御するか、開放状態になるようにすべての保護スイッチを制御するかするようにさらに構成される、請求項１に記載の装置。
30. 前記コントローラはホストコンピュータによって送られた制御指示にしたがって開放状態又は閉鎖状態になるように前記保護スイッチを制御するようにさらに構成される、請求項１から２９のいずれか一項に記載の装置。
31. 前記最大３つの光起電力部は並列に直接接続されてから１つのインタフェイスに接続されるか、前記最大３つの光起電力部は対応するインタフェイスを用いて前記装置内で並列に接続されるかする、請求項４に記載の装置。
32. 前記光起電力部及び保護部が直列又は並列に接続されてから前記インタフェイスを用いて前記装置に接続される場合、前記保護スイッチは開放状態にあるときに、前記保護部が保護動作を開始するのを妨げるようにさらに構成される、請求項１から２９のいずれか一項に記載の装置。
33. 前記保護部は、
    ヒューズ、オプティマイザ、断路ボックス、又はロータリ直流スイッチ断路器又は直流回路遮断器
    の少なくとも１つを備える、請求項３２に記載の装置。
34. 光発電システムの保護装置に適用される前記光発電システムの保護方法であって、前記保護装置はインタフェイスを用いて少なくとも２つの光起電力部に接続され、前記少なくとも２つの光起電力部は前記装置内で直流母線に接続されて少なくとも１つ又は２つのブランチを形成し、各ブランチは２つまたは３つの光起電力部に並列接続で接続され、前記方法は、
    前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する場合に、前記直流母線から前記光起電力部の全部又は一部を切断し、並列に直接接続される前記光起電力部の最大数を確実に３より少なくするように、前記光起電力部と前記直流母線との間に配置された保護スイッチを制御するステップ
    を備える、方法。
35. 前記パラメータ検出値は逆電流値であり、前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する前記ステップは、
    ブランチの逆電流値が第１の電流値を超えるときに、前記光発電システムに障害があることを検出するステップ
    を特に備える、請求項３４に記載の方法。
36. 前記装置は電力回路をさらに備え、前記電力回路の入力端部には直流スイッチを用いて前記直流母線が接続され、前記方法は、
    前記直流母線の電流の絶対値が第２の電流値を超え、前記直流母線の電圧の絶対値が第１の電圧値未満であるときに、開放状態になるように前記直流スイッチを制御するステップ
    をさらに備える、請求項３５に記載の方法。
37. 前記パラメータ検出値は電圧値、電流値、電力値又は温度値の少なくとも１つであり、前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する前記ステップは、
    前記ブランチの前記パラメータ検出値が第１の既定のパラメータ値範囲を超えるとき、又は前記直流母線の前記パラメータ検出値が第２の既定のパラメータ値範囲を超えるときに、前記光発電システムに障害があることを検出するステップ
    を特に備える、請求項３５又は３６に記載の方法。
38. 前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する前記ステップは、
    前記直流母線のリーク電流検出値が第３の電流値を超えるとき、又は前記ブランチのリーク電流検出値が第４の電流値を超えるときに、前記光発電システムに障害があることを検出するステップ
    を特に備える、請求項３４に記載の方法。
39. 前記ブランチのパラメータ検出値又は前記直流母線のパラメータ検出値に基づいて、前記光発電システムに障害があることを検出する前記ステップは、
    前記ブランチすべての電流検出値に基づいて、ブランチにアークによる障害が存在することを検出するとき、又は前記直流母線の電流検出値に基づいて、前記直流母線にアークによる障害が存在することを検出するときに、前記光発電システムに障害があることを検出するステップ
    を特に備える、請求項３４に記載の方法。
40. 少なくとも２つの光起電力部と請求項１から３２のいずれか一項に記載の保護装置とを備える光発電システムであって、各光起電力部は１つ以上の光起電力構成要素を備え、
    前記光起電力構成要素は光エネルギーを用いて直流を発生するように構成される、
    光発電システム。

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