JPWO2016103666A1 - 監視装置、太陽光発電装置、監視システムおよび監視方法 - Google Patents
監視装置、太陽光発電装置、監視システムおよび監視方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016103666A1 JPWO2016103666A1 JP2016565911A JP2016565911A JPWO2016103666A1 JP WO2016103666 A1 JPWO2016103666 A1 JP WO2016103666A1 JP 2016565911 A JP2016565911 A JP 2016565911A JP 2016565911 A JP2016565911 A JP 2016565911A JP WO2016103666 A1 JPWO2016103666 A1 JP WO2016103666A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- cell panel
- time
- measurement value
- generated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 27
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 133
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 62
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
監視装置(1)は、複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネル(2)に影がかからない時刻における太陽電池パネル(2)の発電電力に対する基準値が格納される記憶部(11)と、太陽電池パネル(2)の発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた計測値を取得する取得部(13)と、太陽電池パネル(2)の設置場所における気象状態を推定する推定部(14)と、取得部(13)で取得された計測値と、計測値の期間情報および時刻情報に対応する基準値とを比較し、計測値が基準値未満である場合、太陽電池パネル(2)が異常であると判定する異常判定処理を行う判定部(15)とを備え、判定部(15)は、推定部(14)で推定された気象状態が晴天である日時に生成された計測値を用いて異常判定処理を行う。
Description
本発明は、太陽電池パネルの異常を監視する監視装置等に関する。
近年、太陽光発電装置は、自然エネルギーの活用という観点で脚光を浴びており、太陽電池パネルは、広大な敷地だけでなく、家または高層ビルなどの建物の屋上にも設置されている。この種の太陽光発電装置において、太陽電池パネルの発電電力の計測結果に基づいて、太陽電池パネルの異常を検出する構成がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、太陽電池パネルの発電電力は、太陽電池パネルの故障による低下だけでなく、太陽電池パネルの周囲にある構造物などの影、または、雲の影が太陽電池パネルにかかった場合も低下する。そのため、太陽電池パネルの発電電力が低下した際に、太陽電池パネルの異常による低下なのか、影の影響による低下なのかを区別することが困難である。したがって、影の影響によって太陽電池パネルの発電電力が低下した際に、太陽電池パネルが異常であると誤検出するおそれがある。
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、太陽電池パネルの異常検出において、影の影響による誤検出を抑制することができる監視装置等を提供することである。
本発明の一態様に係る監視装置は、1年間における複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納される記憶部と、前記太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、前記複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得部と、前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定部と、前記記憶部を参照して、前記取得部で取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定部とを備え、前記判定部は、前記推定部で推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う。
本発明の一態様に係る監視システムは、1年間における複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納される記憶部と、前記太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、前記複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得部と、前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定部と、前記記憶部を参照して、前記取得部で取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定部とを備え、前記判定部は、前記推定部で推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う。
本発明の一態様に係る監視方法は、太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、1年間における複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得ステップと、前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定ステップと、前記複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において前記太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納された記憶部を参照して、前記取得ステップで取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定ステップとを備え、前記判定ステップでは、前記推定ステップで推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う。
本発明の一態様に係る監視装置等によって、太陽電池パネルの異常検出において、影の影響による誤検出が抑制される。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、動作の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態)
図1に、本実施の形態における監視装置1を含む太陽光発電装置10のブロック構成図を示す。本実施の形態の太陽光発電装置10は、複数の太陽電池パネル2と、パワーコンディショナ3と、太陽電池パネル2の発電電力を計測値に基づいて太陽電池パネル2の異常を検出する監視装置1とを備える。ここで、太陽電池パネル2の異常は、太陽電池パネル2が正常に動作しない状態等を意味し、具体的には、太陽電池パネル2の故障、不調、誤動作および動作不良等を意味する。
図1に、本実施の形態における監視装置1を含む太陽光発電装置10のブロック構成図を示す。本実施の形態の太陽光発電装置10は、複数の太陽電池パネル2と、パワーコンディショナ3と、太陽電池パネル2の発電電力を計測値に基づいて太陽電池パネル2の異常を検出する監視装置1とを備える。ここで、太陽電池パネル2の異常は、太陽電池パネル2が正常に動作しない状態等を意味し、具体的には、太陽電池パネル2の故障、不調、誤動作および動作不良等を意味する。
太陽電池パネル2は、家、高層ビルまたは工場などの建物の屋上に設けられ、太陽光を受光することで発電する。太陽電池パネル2の発電電力は、パワーコンディショナ3が備える電力変換部31によって直流から交流に変換され、建物に設けられた電気負荷に供給、または売電される。
また、太陽光発電装置10は、所望の発電電力が得られるように、複数の太陽電池パネル2を直列および並列に接続することで太陽電池アレイ200を構成している。具体的には、図1に示すように、太陽電池アレイ200において、複数の太陽電池パネル2が電気的に直列に接続されたストリング20が、電気的に並列に接続されている。なお、太陽電池パネル2の設置場所は、建物の屋上に限定されず、地面の上に太陽電池パネル2が設置されていてもよい。
パワーコンディショナ3は、計測部32を備えている。計測部32は、太陽電池パネル2の発電電力(単位時間(例えば1分、5分など)当たりの発電電力量)を計測することにより、発電電力の計測値を生成する。例えば、計測部32は、1つのストリング20を構成する複数の太陽電池パネル2の発電電力の合計を計測することで複数の太陽電池パネル2の発電電力の計測値を生成する。
さらに、計測部32は、太陽電池パネル2の発電電力の計測値に、この計測値の生成日時を示すタイムスタンプ、および、計測対象であるストリング20の識別番号を付加する。また、パワーコンディショナ3は、いわゆる通信インターフェースである通信部33を備えている。計測部32は、通信部33を用いて、タイムスタンプおよび識別番号が付加された計測値を監視装置1に出力する。
なお、発電電力の計測値の生成日時は、発電電力の計測日時に相当する。また、発電電力の計測値は、発電電力計測値と表現されてもよいし、発電電力データと表現されてもよい。また、本実施の形態では、計測部32は、1つのストリング20を構成する複数の太陽電池パネル2の発電電力の合計を計測する。しかし、計測部32が行う計測方法は、この計測方法に限定されない。計測部32は、各太陽電池パネル2の発電電力を個別に計測することで太陽電池パネル2の発電電力の計測値を生成してもよい。
次に、監視装置1の構成について説明する。監視装置1は、記憶部11、通信部12、取得部13、推定部14、判定部15、および、送信部16を備える。そして、監視装置1は、影によって太陽電池パネル2の発電電力が低下することが考慮された監視方法に従い、計測部32から送信される計測値に基づいて、太陽電池パネル2の出力が正常である否かを監視する。以下に、監視装置1の構成について説明する。
記憶部11は、1年間における複数の分割期間のそれぞれに対応した基準値が格納されている。分割期間は、例えば、1年間における1ヶ月単位の期間、すなわち1月〜12月のそれぞれにおける月初めから月末までの期間である。なお、分割期間の長さは、上記に限定されず、例えば2ヶ月間または2週間などであってもよい。
基準値は、晴天の状態で太陽電池パネル2に影がかからない時刻(以降、日射時刻という)における太陽電池パネル2の発電電力に対する基準値である。この基準値は、分割期間毎に、日射時刻における太陽電池パネル2の発電電力に基づいて設定される。
この日射時刻とは、例えば、日中に雲の影が太陽電池パネル2にかからない晴れた日において、位置が固定されている構造物(建物、室外機および看板など)および植物などの影が太陽電池パネル2にかからない時刻である。構造物および植物などの影の大きさは、季節に応じて同じ時刻であっても変化するので、日射時刻は分割期間毎に設定される。
なお、日射時刻は、構造物および植物の位置および大きさ、および、太陽電池パネル2の設置場所の経緯度などに基づいたシミュレーションによって、分割期間毎に求められてもよい。
また、本実施の形態では、太陽電池パネル2に影がかかるか否かが1時間毎に判定されており、判定時刻から1時間前までの期間において太陽電池パネル2に影がかからない場合、判定時刻は日射時刻であると判定される。例えば、12時〜13時までの期間において太陽電池パネル2に影がかからない場合、13時は日射時刻であると判定される。日射時刻を判定するための期間は、1時間に限定されず、30分などであってもよい。
ここで、晴れた日における単位時間当たりの日射量は、時刻に応じて変化し、さらに季節によっても変化する。例えば、朝または夕方の日射量は、昼頃の日射量に比べて少なく、冬の所定時刻における日射量は、夏の所定時刻における日射量に比べて少ない。言い換えれば、晴れた日における単位時間当たりの日射量は、同じ季節および同じ時間帯であれば同程度に維持されると推定される。
そこで、基準値は、上述した通り、分割期間毎に、日射時刻における太陽電池パネル2の発電電力に基づいて設定される。具体的には、基準値は、太陽電池パネル2の出力が正常であると仮定して、日射時刻における太陽電池パネル2の発電電力を推定することで得られる発電電力の推定値に基づいて設定される。
また、記憶部11には、分割期間毎に基準値が格納される。したがって、記憶部11には、複数の分割期間に対する複数の基準値が格納される。また、記憶部11には、分割期間毎に、複数の日射時刻に対する複数の基準値が格納されてもよい。
太陽電池パネル2の発電電力の推定値は、太陽電池パネル2の出力性能、設置された向き、および、設置場所の経緯度などに基づいたシミュレーションによって各分割期間の日射時刻に対応付けて求めることができる。そして、太陽電池パネル2の発電電力の推定値に、1未満の所定係数(例えば0.8または0.7など)を乗算することで得られる値が基準値として設定される。
なお、基準値は、発電電力基準値と表現されてもよい。また、上記において、基準値は、シミュレーションによる発電電力の推定値に基づいて設定されている。しかし、基準値は、晴れた日における日射時刻の発電電力の実測値に基づいて設定されてもよい。
このように、記憶部11には、晴天の状態で太陽電池パネル2に影がかからない時刻(日射時刻)における太陽電池パネル2の発電電力に対する基準値が、分割期間毎に日射時刻に対応付けて格納される。
通信部12は、いわゆる通信インターフェースであり、パワーコンディショナ3が備える通信部33と通信可能である。具体的には、通信部12は、有線または無線を媒体とした信号の授受を行う。通信部12は、さらに、日射量計4と通信可能であってもよいし、外部装置5と通信可能であってもよい。
取得部13は、通信部12を介して計測部32から太陽電池パネル2の発電電力の計測値を取得し、記憶部11に格納する。この計測値には、計測値の生成日時を示すタイムスタンプが付加されている。すなわち、計測値には、計測値が生成された時刻(生成時刻)を示す時刻情報、および、計測値が生成された分割期間を示す期間情報が対応付けられている。そして、記憶部11には、タイムスタンプが付加された計測値が蓄積される。
推定部14は、複数の太陽電池パネル2の設置場所における気象状態を推定する。例えば、推定部14は、日射量計4の計測結果である計測日射量を用いて、太陽電池パネル2の設置場所における気象状態を推定する。
日射量計4は、複数の太陽電池パネル2が設置された建物の屋上において、1年のうちいずれの季節、および、日中のいずれの時刻においても構造物および植物の影がかからない場所に設けられている。そして、日射量計4は、日射量計4の設置場所における日射量を計測し、計測日射量に計測日時を示すタイムスタンプを付加して監視装置1に送信する。
推定部14は、太陽電池パネル2の設置場所の気象状態と、太陽電池パネル2と同一の敷地内に設置されている日射量計4の設置場所の気象状態とが同一であるとみなし、計測日射量に基づいて太陽電池パネル2の設置場所の気象状態を推定する。具体的には、推定部14は、通信部12を介して日射量計4から計測日射量を取得し、この計測日射量と、予め設定された基準日射量とを比較することで、太陽電池パネル2の設置場所の気象状態を推定する。
計測日射量と比較される基準日射量は、日射量計4に雲の影がかからない晴天の場合において日射量計4によって計測されると推定される日射量の推定値に基づいて、予め設定される。
推定部14は、実際の計測日射量が基準日射量以上である場合、太陽電池パネル2の設置場所の気象状態が晴天であると推定する。また、推定部14は、実際の計測日射量が基準日射量未満である場合、太陽電池パネル2の設置場所の気象状態が晴天ではない(例えば曇天または雨天)と推定する。ここでいう晴天とは、太陽電池パネル2に雲の影がかかっていない気象状態を意味する。
このように、推定部14は、タイムスタンプが付加された計測日射量を取得し、取得した計測日射量に基づいて太陽電池パネル2の設置場所の気象状態を推定する。そして、推定部14は、気象状態の推定結果と、計測日射量に付加されたタイムスタンプとを対応付けて、記憶部11に格納する。したがって、記憶部11には、気象状態の推定結果であって、タイムスタンプが対応付けられた推定結果が蓄積される。
なお、計測日射量と比較される基準日射量は、日射量計4の設置場所の経緯度および計測日時などに応じて補正されてもよい。
判定部15は、記憶部11に格納されている計測値(発電電力計測値)と基準値(発電電力基準値)とを比較し、太陽電池パネル2の出力が正常であるか否かを判定する異常判定処理を行う。例えば、判定部15は、異常判定処理を1日毎に行っており、例えば日没後の所定時刻(例えば21時)において、この日(判定対象日)の計測値を用いて異常判定処理を行う。
この異常判定処理を行うために、判定部15は、異常判定処理に用いる基準値と計測値とを記憶部11から抽出する。具体的には、判定部15は、記憶部11に格納された複数の基準値の中から、判定対象日が属する分割期間に対応する基準値を比較対象の基準値として抽出する。
また、判定部15は、記憶部11に格納された各計測値のタイムスタンプを確認し、判定対象日の1以上の計測値を記憶部11から抽出する。そして、判定部15は、判定対象日の1以上の計測値の中から、比較対象の基準値の日射時刻に対応する時刻に生成された1以上の計測値を記憶部11から抽出する。ここで、基準値の日射時刻に対応する時刻とは、太陽電池パネル2に影がかからない日射時刻として基準値に対応付けられた日射時刻から所定時間前(例えば、1時間前)までの期間に含まれる時刻である。すなわち、判定部15は、構造物および植物などの影が太陽電池パネル2にかからない時刻に生成された1以上の計測値を抽出する。
さらに、判定部15は、記憶部11を参照して、推定部14で推定された気象状態およびそのタイムスタンプを確認し、判定対象日において推定された気象状態が晴天である時間帯(以降、晴天時間帯という)を確認する。そして、判定部15は、抽出した1以上の計測値の中から、計測値の生成時刻が晴天時間帯に含まれる計測値を抽出する。
すなわち、判定部15は、構造物および植物などの影が太陽電池パネル2にかかっておらず、かつ、雲の影が太陽電池パネル2にかかっていない時刻に生成された計測値を抽出する。
このように、判定部15は、判定対象日が属する分割期間に対応する基準値を記憶部11から抽出する。さらに、判定部15は、判定対象日の1以上の計測値のうち、生成時刻が基準値の日射時刻に対応し、かつ、晴天時間帯に含まれる計測値を抽出する。そして、判定部15は、抽出した基準値と、抽出した計測値とを比較することにより異常判定処理を行う。
すなわち、判定部15は、太陽電池パネル2の設置場所が晴天である日時に生成された計測値と、この計測値の期間情報および時刻情報に対応する基準値とを比較することにより異常判定処理を行う。
なお、1つの基準値に対して、比較対象の計測値が複数抽出される場合、判定部15は、抽出した複数の計測値の平均値を基準値と比較する。また、判定対象日が属する分割期間に日射時刻が異なる複数の基準値が対応付けられている場合、判定部15は、すべての基準値を抽出し、さらに各基準値に対して比較対象となる計測値を抽出する。そして、判定部15は、基準値と計測値とを1対1に対応付けて比較する。
判定部15は、抽出した基準値と計測値とを比較し、計測値が基準値以上である場合、判定対象の太陽電池パネル2の出力が正常であると判定する。また、判定部15は、計測値が基準値未満である場合、判定対象の太陽電池パネル2の出力が異常であると判定する。判定部15は、計測値が基準値未満である回数が、所定回数連続した場合、計測値に付加されている識別番号のストリング20を構成する太陽電池パネル2が異常であると判定してもよい。
送信部16は、判定部15による異常判定処理の判定結果を例えば汎用のパソコンである外部装置5に通信部12を介して送信する。外部装置5は、受信した異常判定処理の判定結果を例えば液晶ディスプレイである表示部51に表示させ、ユーザに太陽電池パネル2の出力が正常であるか否かを通知する。
図2は、図1に示された監視装置1の主な処理を示す概念図である。図2のように、監視装置1は、計測値(発電電力計測値)を取得する。そして、監視装置1は、計測値と、監視装置1の記憶部11に格納された基準値(発電電力基準値)とを比較し、太陽電池パネル2が正常か異常かを判定する。そして、監視装置1は、正常か異常かの判定結果を外部装置5へ送信する。
次に、異常判定処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
判定部15は、予め設定された所定時刻に異常判定処理を実行する。まず、判定部15は、判定対象日が属する分割期間に対応する基準値(発電電力基準値)を記憶部11から抽出する(S1)。次に、判定部15は、判定対象日の1以上の計測値(発電電力計測値)の履歴から、計測値の生成時刻が基準値の日射時刻に対応する1以上の計測値を記憶部11から抽出する(S2)。さらに、判定部15は、抽出した1以上の計測値の中に、計測値の生成時刻が晴天時間帯に含まれる計測値があるか確認する(S3)。
判定部15は、抽出した1以上の計測値の中に、計測値の生成時刻が晴天時間帯に含まれる計測値がある場合(S3でYes)、計測値の生成時刻が晴天時間帯に含まれる計測値を抽出する(S4)。そして、判定部15は、抽出した基準値と計測値とを比較する(S5)。
判定部15は、計測値が基準値以上である場合(S5でYes)、太陽電池パネル2の出力が正常であると判定する(S6)。一方、判定部15は、計測値が基準値未満である場合(S5でNo)、太陽電池パネル2の出力が異常であると判定する(S7)。また、ステップS3において、抽出した1以上の計測値の中に、発電電力の生成時刻が晴天時間帯に含まれる計測値がない場合(S3でNo)、異常判定処理が終了する。
また、判定対象日が属する分割期間に、日射時刻が異なる複数の基準値が対応付けられている場合、次の基準値を用いた異常判定処理が行われる。
このように、本実施の形態の監視装置1は、太陽電池パネル2に影がかかっていないときの計測値と、太陽電池パネル2が正常である場合の発電電力の推定値に基づいて設定された基準値とを比較することにより異常判定処理を行う。すなわち、構造物または植物の影が太陽電池パネル2にかかっているときの計測値、および、雲の影が太陽電池パネル2にかかっているときの計測値が除外された1以上の計測値が、異常判定処理に用いられる。
したがって、監視装置1では、影の影響による太陽電池パネル2の発電電力の低下と、太陽電池パネル2の故障による太陽電池パネル2の発電電力の低下とが区別される。これにより、監視装置1は、太陽電池パネル2の異常検出において、影の影響による誤検出を抑制することができる。すなわち、監視装置1は、太陽電池パネル2に影がかかっていることによる太陽電池パネル2の発電電力の低下を異常と判定する誤判定を抑制することができる。
図4は、図1に示された監視装置1が取得する計測値(発電電力計測値)と、図1に示された監視装置1が有する基準値(発電電力基準値)との関係図である。図4には、複数の時刻における複数の基準値が示されている。これらの基準値は、1つの分割期間における基準値である。
この例では、6時から13時まで、および、16時から18時までに含まれる時刻が日射時刻に相当する。特に、14時から15時までの間において構造物の影が太陽電池パネル2にかかるため、この間の基準値は除かれている。したがって、監視装置1は、この間において太陽電池パネル2の異常を判定しない。
また、この例では、9時から10時までの間、雲の影が太陽電池パネル2にかかっている。そのため、9時から10時までの間において計測値が基準値を下回る。一方、推定部14は、9時から10時までの間、太陽電池パネル2の設置場所における気象状態が晴天ではないと判定する。したがって、監視装置1は、この間の計測値を異常判定処理に用いない。すなわち、監視装置1は、この間において太陽電池パネル2の異常を判定しない。
よって、監視装置1は、太陽電池パネル2に影がかからない6時〜8時、11時〜13時および16時〜18時における計測値および基準値を比較し、太陽電池パネル2が正常か異常かを判定する。よって、監視装置1は、影の影響によって異常を誤検出することを抑制することができる。
なお、図4の例では、晴天の状態において太陽電池パネル2に影がかからない複数の時刻に対して複数の基準値が記憶部11に記憶されている。しかし、晴天の状態において太陽電池パネル2に影がかからない1つの時刻に対して1つの基準値が記憶部11に記憶されていてもよい。そして、その1つの時刻における気象状態が晴天であると推定部14によって推定された場合に、その1つの時刻における計測値を用いて判定部15が異常判定処理を行ってもよい。
上記の通り、監視装置1は、記憶部11と取得部13と推定部14と判定部15とを備える。
記憶部11には、1年間における複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネル2に影がかからない時刻(日射時刻)における太陽電池パネル2の発電電力に対する基準値が格納される。取得部13は、太陽電池パネル2の発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、複数の分割期間のうち計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた計測値を取得する。推定部14は、太陽電池パネル2の設置場所における気象状態を推定する。
判定部15は、記憶部11を参照して、取得部13で取得された計測値と、この計測値の期間情報および時刻情報に対応する基準値とを比較し、計測値が基準値未満である場合、太陽電池パネル2が異常であると判定する異常判定処理を行う。この異常判定処理において、判定部15は、推定部14で推定された気象状態が晴天である日時に生成された計測値を用いる。
また、太陽光発電装置10は、監視装置1と、太陽電池パネル2と、太陽電池パネル2の発電電力を計測することにより計測値を生成し、計測値を監視装置1に出力する計測部32とを備える。
上記構成により、本実施の形態の監視装置1および太陽光発電装置10は、影の影響による太陽電池パネル2の発電電力の低下と、太陽電池パネル2の故障による太陽電池パネル2の発電電力の低下とが区別される。これにより、本実施の形態の監視装置1および太陽光発電装置10は、太陽電池パネル2の異常検出において、影の影響による誤検出を防止することができる。
また、監視装置1は、異常判定処理の判定結果を外部装置5に送信する送信部16を備える。上記構成により、ユーザに太陽電池パネル2の出力が正常であるか否かの異常判定結果を通知することができる。
また、本実施の形態の推定部14は、計測日射量に基づいて太陽電池パネル2の設置場所の気象状態を推定しているが、気象状態の推定方法は、この推定方法に限定されない。
例えば、推定部14は、天気予報等の気象情報を提供しているウェブサイト(例えば、気象庁または各地方の地方管区気象台のホームページなど)からインターネットを通して太陽電池パネル2の設置場所を含む地域の気象データを取得してもよい。そして、推定部14は、取得した気象データに基づいて、太陽電池パネル2の設置場所の気象状態を推定してもよい。このように構成することによって、日射量計4を設ける必要がなく、気象状態の推定処理が簡略化される。
また、本実施の形態の判定部15は、異常判定処理を1日毎に行っているが、別のタイミングで異常判定処理を行ってもよい。例えば、判定部15は、日射時刻になると、この日射時刻に対応する基準値と計測値とを用いて異常判定処理を行う。このように構成することによって、太陽電池パネル2の異常をリアルタイムで検出することができる。
また、監視装置1は、監視システムとして実現されてもよい。例えば、この監視システムは、複数の装置を備え、かつ、監視装置1に含まれる構成要素を備えてもよい。
なお、上述した実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施の形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。
例えば、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
また、本発明は、監視装置1および太陽光発電装置10として実現できるだけでなく、監視装置1および太陽光発電装置10を構成する各構成要素が行うステップ(処理)を含む監視方法および太陽光発電方法として実現できる。
例えば、監視方法は、取得ステップと推定ステップと判定ステップとを含む。取得ステップでは、太陽電池パネル2の発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、複数の分割期間のうち計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた計測値を取得する。推定ステップでは、太陽電池パネル2の設置場所における気象状態を推定する。
判定ステップでは、記憶部11を参照して、取得ステップで取得された計測値と、この計測値の期間情報および時刻情報に対応する基準値とを比較し、計測値が基準値未満である場合、太陽電池パネル2が異常であると判定する異常判定処理を行う。また、判定ステップでは、推定ステップで推定された気象状態が晴天である日時に生成された計測値を用いて、異常判定処理を行う。
また、例えば、監視方法等に含まれるステップは、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本発明は、監視方法等に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したCD−ROM等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現されてもよい。
例えば、本発明が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、監視装置1等に含まれる複数の構成要素は、それぞれ、専用または汎用の回路として実現されてもよい。これらの構成要素は、1つの回路として実現されてもよいし、複数の回路として実現されてもよい。
また、監視装置1等に含まれる複数の構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。LSIは、集積度の違いにより、システムLSI、スーパーLSIまたはウルトラLSIと呼称される場合がある。
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、監視装置1等に含まれる複数の構成要素の集積回路化が行われてもよい。
1 監視装置
2 太陽電池パネル
5 外部装置
10 太陽光発電装置
11 記憶部
13 取得部
14 推定部
15 判定部
16 送信部
32 計測部
2 太陽電池パネル
5 外部装置
10 太陽光発電装置
11 記憶部
13 取得部
14 推定部
15 判定部
16 送信部
32 計測部
Claims (6)
- 1年間における複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納される記憶部と、
前記太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、前記複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得部と、
前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定部と、
前記記憶部を参照して、前記取得部で取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記推定部で推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う
監視装置。 - 前記監視装置は、さらに、前記異常判定処理の判定結果を外部装置に送信する送信部を備える
請求項1に記載の監視装置。 - 請求項1または2に記載の監視装置と、
前記太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの発電電力を計測することにより前記計測値を生成し、前記計測値を前記監視装置に出力する計測部とを備える
太陽光発電装置。 - 1年間における複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納される記憶部と、
前記太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、前記複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得部と、
前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定部と、
前記記憶部を参照して、前記取得部で取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記推定部で推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う
監視システム。 - 太陽電池パネルの発電電力の計測値が生成された時刻を示す時刻情報と、1年間における複数の分割期間のうち前記計測値が生成された分割期間を示す期間情報とが対応付けられた前記計測値を取得する取得ステップと、
前記太陽電池パネルの設置場所における気象状態を推定する推定ステップと、
前記複数の分割期間のそれぞれについて、晴天の状態において前記太陽電池パネルに影がかからない時刻における前記太陽電池パネルの発電電力に対する基準値が格納された記憶部を参照して、前記取得ステップで取得された前記計測値と、前記計測値の前記期間情報および前記時刻情報に対応する前記基準値とを比較し、前記計測値が前記基準値未満である場合、前記太陽電池パネルが異常であると判定する異常判定処理を行う判定ステップとを備え、
前記判定ステップでは、前記推定ステップで推定された前記気象状態が晴天である日時に生成された前記計測値を用いて前記異常判定処理を行う
監視方法。 - 請求項5に記載の監視方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014260427 | 2014-12-24 | ||
JP2014260427 | 2014-12-24 | ||
PCT/JP2015/006308 WO2016103666A1 (ja) | 2014-12-24 | 2015-12-18 | 監視装置、太陽光発電装置、監視システムおよび監視方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016103666A1 true JPWO2016103666A1 (ja) | 2019-08-22 |
JP6573129B2 JP6573129B2 (ja) | 2019-09-11 |
Family
ID=56149729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016565911A Active JP6573129B2 (ja) | 2014-12-24 | 2015-12-18 | 監視装置、太陽光発電装置、監視システムおよび監視方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6573129B2 (ja) |
CN (1) | CN107112945B (ja) |
WO (1) | WO2016103666A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6696365B2 (ja) * | 2016-09-01 | 2020-05-20 | 住友電気工業株式会社 | 管理装置、管理システムおよび管理プログラム |
WO2019123883A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 住友電気工業株式会社 | 判定装置、太陽光発電システム、判定方法および判定プログラム |
DE112018006670T5 (de) * | 2017-12-28 | 2020-09-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Bestimmungsvorrichtung, Solarstromerzeugungssystem, Bestimmungsverfahren und Bestimmungsprogramm |
CN109379042B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-14 | 河北隆基泰和云能源科技有限公司 | 一种用于分析户用光伏遮挡物的方法及系统 |
CN113544969A (zh) * | 2019-03-08 | 2021-10-22 | 京瓷株式会社 | 信息处理装置、控制方法以及程序 |
JP7224640B2 (ja) * | 2019-06-19 | 2023-02-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 気象情報を用いない太陽光発電装置の異常判定方法及び装置 |
FR3111031B1 (fr) * | 2020-05-26 | 2022-10-14 | Univ De Chambery Univ Savoie Mont Blanc | Système et procédé de surveillance d’installations d’énergie solaire |
WO2022054954A1 (ja) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | ヒラソルエナジー株式会社 | 太陽電池の発電特性を推定する方法、システム及びプログラム |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001326375A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽光発電システムの診断方法及び診断装置 |
JP2002289883A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sharp Corp | 太陽電池パネル診断システム |
JP2005340464A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Sharp Corp | 太陽電池アレイ診断装置およびそれを用いた太陽光発電システム |
US20110307199A1 (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Sma Solar Technology Ag | Method of recognizing and assessing shadowing events |
JP2012138448A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽光発電の出力低下検出装置及び検出方法 |
JP2012186263A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Daikin Ind Ltd | 太陽光発電ユニットの診断装置、診断方法、及び太陽光発電システム |
JP2013093430A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Gaia Power Co Ltd | 太陽光発電システム及びその管理方法 |
JP2014106852A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Kyocera Corp | パワーコンディショナの制御方法およびパワーコンディショナ |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010123880A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Ntt Facilities Inc | 故障判定システム、故障判定方法、コンピュータプログラム |
AU2010346725B2 (en) * | 2010-02-26 | 2013-11-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fault diagnosis device and fault diagnosis method |
CN103944508A (zh) * | 2014-03-22 | 2014-07-23 | 联合光伏(深圳)有限公司 | 一种光伏阵列的性能优化及诊断方法 |
-
2015
- 2015-12-18 WO PCT/JP2015/006308 patent/WO2016103666A1/ja active Application Filing
- 2015-12-18 JP JP2016565911A patent/JP6573129B2/ja active Active
- 2015-12-18 CN CN201580069398.7A patent/CN107112945B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001326375A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 太陽光発電システムの診断方法及び診断装置 |
JP2002289883A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Sharp Corp | 太陽電池パネル診断システム |
JP2005340464A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Sharp Corp | 太陽電池アレイ診断装置およびそれを用いた太陽光発電システム |
US20110307199A1 (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Sma Solar Technology Ag | Method of recognizing and assessing shadowing events |
JP2012138448A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽光発電の出力低下検出装置及び検出方法 |
JP2012186263A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Daikin Ind Ltd | 太陽光発電ユニットの診断装置、診断方法、及び太陽光発電システム |
JP2013093430A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Gaia Power Co Ltd | 太陽光発電システム及びその管理方法 |
JP2014106852A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Kyocera Corp | パワーコンディショナの制御方法およびパワーコンディショナ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016103666A1 (ja) | 2016-06-30 |
CN107112945B (zh) | 2019-03-12 |
JP6573129B2 (ja) | 2019-09-11 |
CN107112945A (zh) | 2017-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6573129B2 (ja) | 監視装置、太陽光発電装置、監視システムおよび監視方法 | |
US10409925B1 (en) | Method for tuning photovoltaic power generation plant forecasting with the aid of a digital computer | |
US20120166085A1 (en) | Solar power monitoring and predicting of solar power output | |
Perpiñan et al. | On the calculation of energy produced by a PV grid‐connected system | |
Haghdadi et al. | A method to estimate the location and orientation of distributed photovoltaic systems from their generation output data | |
JP6193008B2 (ja) | 予測システム、予測装置および予測方法 | |
Díez-Mediavilla et al. | The PV potential of vertical façades: A classic approach using experimental data from Burgos, Spain | |
Masa-Bote et al. | Methodology for estimating building integrated photovoltaics electricity production under shadowing conditions and case study | |
JP5415507B2 (ja) | 太陽光発電出力推定装置及び太陽光発電出力推定方法 | |
JP2018019555A (ja) | 影の影響を考慮した太陽光発電出力推定方法 | |
JP2017184472A (ja) | 太陽光発電システムの発電診断方法、及び発電診断装置 | |
JP2012138448A (ja) | 太陽光発電の出力低下検出装置及び検出方法 | |
WO2019021438A1 (ja) | 太陽光発電量予測装置、太陽光発電量予測システム、予測方法及びプログラム | |
Ernst et al. | Methodology for generating high time resolution typical meteorological year data for accurate photovoltaic energy yield modelling | |
Mohan et al. | Solar energy disaggregation using whole-house consumption signals | |
Voicu et al. | Data Acquisition system for Solar panels | |
Gerstmaier et al. | Large-scale and long-term CPV power plant field results | |
KR20190024162A (ko) | 태양광 발전량 예측 장치 및 그 방법 | |
Popovic et al. | Methodology for detection of photovoltaic systems underperformance operation based on the correlation of irradiance estimates of neighboring systems | |
Leloux et al. | Automatic fault detection on BIPV systems without solar irradiation data | |
TW201419009A (zh) | 追日式太陽能光電系統增益之預估方法 | |
Spataru et al. | Development and implementation of a PV performance monitoring system based on inverter measurements | |
JP2015231280A (ja) | 太陽電池の監視装置、および太陽電池の監視システム | |
Jeong et al. | Performance analysis of coloured BIPV systems depending on reliability of irradiance data | |
KR20180023078A (ko) | 기상정보를 이용한 태양광 발전량 예측방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190723 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190731 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6573129 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |