WO2006075371A1

WO2006075371A1 - パワーコンディショナと発電システム

Info

Publication number: WO2006075371A1
Application number: PCT/JP2005/000282
Authority: WO
Inventors: Ryo Numakura
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-20
Also published as: JP4783299B2; JPWO2006075371A1

Abstract

　発電源に接続されるパワーコンディショナが複数存在する１つの発電システムで、発電システム全体の運転データを集計することができるパワーコンディショナを得ること。　発電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換部（３１）と、電力変換部（３１）による電力変換に関係するパラメータを計測して運転データを演算する計測演算部（３２）と、計測演算部（３２）によって算出された運転データを、他のパワーコンディショナとの間で通信回線（６０）を介して送受信する通信処理部（３４）と、他のパワーコンディショナから受信した運転データと自装置の運転データとを集計して集計運転データを算出する集計部（３５）と、集計部（３５）によって算出された集計運転データを保存する記憶部（３３）と、を備える。

Description

明細書

パワーコンデイショナと発電システム技術分野

[0001] この発明は、太陽電池などの発電源によって発電され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と、このパワーコンデイショナを有する発電システムに関するものである。

背景技術

[0002] 太陽光発電システムは、太陽電池によって発電した直流電力をパワーコンディショナにより交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅内の負荷に供給または商用電源側に売電するシステムである。この太陽光発電システムに使用されるパワーコンディショナとして、任意に設定した単位期間ごとにおけるパヮ一コンデイショナの出力データを算出する算出手段と、この算出手段によって算出された単位時間ごとの出力データを記憶する記憶手段と、を備え、その単位時間ごとの出力データをパワーコンデイショナの本体に制御線および電力線によって接続されたパワーコンデイショナの本体とは別の場所に設けられる表示手段に表示させるようにしたパワーコンデイショナが提案されている（たとえば、特許文献 1参照)。

[0003] 特許文献 1 :特開平 11 119847号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、たとえば集合住宅地の各住宅に太陽電池とパワーコンデイショナが設置された太陽光発電システムにお、て、その集合住宅地全体における総発電量などを収集したい場合には、特許文献 1に記載の従来のパワーコンディショナでは、それぞれの住宅のパワーコンディショナにおける出力データを記憶手段力も個々に収集し、収集したそれらの結果を用いて別途集合住宅地全体の総発電量を集計しなければならなかった。つまり、従来では、太陽電池に接続されるパワーコンデイショナが複数存在する 1つの太陽光発電システムにおいて、それぞれのパワーコンデイショナ間を接続してパワーコンデイショナの運転データを集計する構成については提案されていなかった。

[0005] この発明は、上記に鑑みてなされたもので、太陽電池などの発電源に接続されるパヮーコンデイショナが複数存在する 1つの発電システムで、発電システム全体の運転データ^^計することができるパワーコンデイショナを得ることを目的とする。また、このパワーコンデイショナを複数接続した発電システムを得ることも目的とする。課題を解決するための手段

[0006] 上記目的を達成するため、この発明に力かるパワーコンディショナは、発電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンデイショナが複数設けられ、互いに通信回線を介して接続された発電システムで使用されるパワーコンディショナであって、前記発電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、前記電力変換手段による電力変換に関係するパラメータを計測して運転データを演算する計測演算手段と、前記計測演算手段によって算出された運転データを、他のパワーコンデイショナとの間で通信回線を介して送受信する通信処理手段と、他のパワーコンディショナから受信した運転データと自装置の運転データとを集計して集計運転データを算出する集計手段と、前記集計手段によって算出された集計運転データを保存する記憶手段と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

[0007] この発明によれば、通信回線を介して接続される他のパワーコンディショナカの運転データを受信して集計した集計運転データを演算し、保存するようにしたので、発電源に接続されたパワーコンデイショナを複数接続し、これらのパワーコンディショナにおける運転データを集計した集計運転データを容易に得られる発電システムを構成することができると、う効果を有する。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]図 1は、この発明によるパワーコンデイショナの概略構成を示すブロック図である

[図 2]図 2は、パワーコンディショナにおける運転データの送信処理の手順を示すフロ一チャートである。

[図 3]図 3は、パワーコンディショナにおける運転データの集計処理の手順を示すフロ一チャートである。

[図 4]図 4は、パワーコンデイショナの正面の概観の一例を示す図である。

[図 5]図 5は、表示処理部によって管理される表示画面データの構造の一例を示す図である。

[図 6-1]図 6— 1は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-2]図 6— 2は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-3]図 6— 3は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-4]図 6— 4は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-5]図 6— 5は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-6]図 6— 6は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 6-7]図 6— 7は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。

[図 7]図 7は、この発明によるパワーコンデイショナを並列に接続して構成した太陽光発電システムの構成の一例を示す図である。

[図 8]図 8は、この発明によるパワーコンデイショナをグループに分けて通信回線で接続した太陽光発電システムの一例を示す図である。

符号の説明

10 太陽電池

11A—11X 発電ユニット

20 接続箱

30 パワーコンディショナ

31 電力変換部 32 計測演算部

33 曰し' I思 p^:[5

34 通信処理部

35 集計部

36 表示部

37 表示処理部

38 表示切換部

40 分電盤

50 商用電源（系統）

51 負荷

60 通信回線

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下に添付図面を参照して、この発明に力かるパワーコンデイショナと発電システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、発電源として太陽電池を用いた太陽光発電システムにおけるパワーコンデイショナの場合を例に挙げて説明するが、発電源としては直流電力を発生させるものであればよぐたとえば、燃料電池を用いてもよい。

[0011] 実施の形態 1.

図 1は、この発明に力かるパワーコンデイショナの概略構成を示すブロック図である。このパワーコンディショナ 30は、図示しない太陽電池などの発電源で発生した直流電力を交流電力に変換して、商用電源 (系統)や負荷に接続される図示しな、分電盤に出力するとともに、パワーコンディショナ 30に入力される電力やパワーコンデイショナ 30から出力される電力などの運転データの計測を行って保存や表示、送受信を行う機能を有し、電力変換部 31、計測演算部 32、記憶部 33、通信処理部 34、集計部 35、表示部 36、表示処理部 37および表示切換部 38を備えて構成される。

[0012] 電力変換部 31は、太陽電池などの発電源からの直流電力を交流電力に変換して分電盤に出力する機能を有する。

[0013] 計測演算部 32は、電力変換部 31の入力電圧 (直流)、入力電流 (直流)、出力電圧 (交流)、出力電流 (交流)、出力電力（交流)などを測定し、また測定した出力電力

(交流)から出力電力量 (発電量)などを演算して得られた運転データを記憶部 33に記憶する機能を有する。たとえば入力電圧 (直流)、入力電流 (直流)、出力電圧 (交流）、出力電流 (交流）、出力電力（交流）に関しては、所定の測定時間ごとに測定し、任意に設定した単位期間内の測定値を平均して集計したものを運転データとし、出力電力量 (発電量)に関しては、所定の測定時間ごとに測定した出力電力（交流)を、任意に設定した単位期間内で積算して集計したものを運転データとする。集計する単位期間としては、たとえば、 1分ごと、 1時間ごと、 1日ごと、 1ヶ月ごと、または 1年ごとなどを設定することができる。なお、計測演算部 32は、取得した運転データの日時を示す情報を運転データに含めて記憶部 33に記憶する。

[0014] 通信処理部 34は、通信回線 60を介して他のパワーコンディショナ 30と接続され、運転データの送受信を行う機能を有する。具体的には、通信回線 60を介して互いに接続されるパワーコンディショナ 30間において、記憶部 33に記憶される自装置の運転データの送信先と送信する時間や、自装置で他のパワーコンディショナ 30から受信した運転データの集計を行うか否かが設定されたデータ処理設定情報を保持し、このデータ処理設定情報に基づいて、記憶部 33に記憶される自装置の運転データを送信したり、受信したデータを集計部 35に渡したりする処理を行う。

[0015] 集計部 35は、データ処理設定情報で自装置が他のパワーコンディショナ 30からの運転データを集計するように設定されてヽる場合に、通信処理部 34から渡された他のパワーコンディショナ 30の運転データと、自装置の運転データとを集計して、その結果を集計運転データとして記憶部 33に記憶する機能を有する。

[0016] 記憶部 33は、計測演算部 32によって測定され、演算された自装置の運転データとともに、集計部 35によって集計された他のパワーコンディショナ 30の運転データと自装置の運転データとを集計した集計運転データを記憶する機能を有する。ただし、データ処理設定情報で、自装置が他のパワーコンディショナ 30からの運転データを集計するように設定されて、な、場合には、集計運転データは記憶部 33には記憶されない。この記憶部 33は、電源が切断された状態でも記憶された内容が保存されるフラッシュメモリなどの不揮発性メモリゃノヽードディスクドライブなどの磁気記憶装置などの記憶手段によって構成される。この記憶部 33には、運転データまたは集計運転データの取得日時を示す情報を含む運転データまたは集計運転データが保存される。なお、運転データのほかに、その測定、演算時におけるパワーコンディショナ 30 の運転 Z非運転、連系 Z非連系、正常運転 Z異常停止などの運転状態データや、太陽電池の設置位置付近に設けられた図示しな!、温度計や日射計によって測定された外気温や日射強度などの気象データを、上記運転データに付加して記憶させるようにしてもよい。また、運転データとして、入力電圧（直流）、入力電流（直流）、出力電圧 (交流）、出力電流 (交流）、出力電力（交流）、出力電力量 (発電量)の全てを記憶部 33に保存する必要はなぐ少なくとも出力電力量 (発電量)を含めばよい。

[0017] 表示部 36は、液晶ディスプレイや有機 EL (Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示装置によって構成される。

[0018] 表示処理部 37は、記憶部 33に記憶された運転データを表示部 36に表示させる機能を有する。たとえば、表示部 36に現在の出力電力量 (発電量)などの運転データを表示させたり、所定の期間の自装置の運転データまたは集計運転データを表示させたりする機能を有する。

[0019] 表示切換部 38は、表示部 36に表示させる内容を切り換えるためのパワーコンディショナ 30の管理者や使用者などのユーザとのインタフェースであり、たとえば、カーソルキーなどのボタンによって構成される。表示切換部 38は、表示処理部 37に対して表示内容の切換え指示を行うものであり、たとえば自装置の運転データと集計対象となる他のパワーコンディショナ 30と自装置の運転データとを集計した集計運転データとの間の切換え指示を表示処理部 37に伝えたり、運転データまたは集計運転データの中での入力電圧 (直流)、入力電流 (直流)、出力電圧 (交流)、出力電流 (交流)、出力電力（交流）、出力電力量 (発電量)などの運転データを表示部 36に表示させる際に、どのデータを表示させるかの切換え指示を表示処理部 37に伝えたりする機能を有する。

[0020] このような構成を有するパワーコンディショナ 30は、通信回線 60を介して複数のパヮーコンディショナ 30が相互に接続された太陽光発電システムにおいて使用される。

[0021] ここで、このような構成を有するパワーコンディショナ 30の動作処理について順に説明する。最初に、パワーコンディショナ 30における運転データの書込処理について説明する。図示しない太陽電池などの発電源によって発電された直流電力がパワーコンディショナ 30に入力されると、その直流電力が電力変換部 31によって交流電力に変換され、図示しない分電盤へと出力される。このとき計測演算部 32は、所定の測定時間ごとに、電力変換部 31に入力される入力電圧および入力電流と、電力変換部 31から出力される出力電圧、出力電流および出力電力を計測する。また、計測演算部 32は、所定の集計期間ごとにこれらの測定値を集計した入力電圧、入力電流、出力電圧、出力電流、出力電力および発電量と、その取得日時を含む運転データを生成し、得られた運転データを記憶部 33に書込む。以上により、運転データの記憶部 33への書込処理が終了する。

[0022] 図 2は、パワーコンディショナにおける運転データの送信処理の手順を示すフローチャートである。まず、通信処理部 34は、運転データを送信する時間になったか否かを確認する (ステップ S 11)。運転データを送信する時間でな!、場合 (ステップ S 11で Noの場合）には、送信する時間となるまで待ち状態となる。運転データを送信する時間になると (ステップ S11で Yesの場合）、通信処理部 34は、前回送信時よりも後に保存された運転データを記憶部 33から読出し (ステップ S12)、データ処理設定情報に基づ!/、て送信先となるパワーコンディショナ 30に運転データを送信する (ステップ S13)。以上により、パワーコンディショナ 30による運転データの送信処理が終了する。なお、データ処理設定情報に自装置の運転データの送信先が設定されていない場合には、この運転データの送信処理は行われな!/、。

[0023] 図 3は、パワーコンディショナにおける運転データの集計処理の手順を示すフローチャートである。まず、通信処理部 34は、図 2で説明したように他のパワーコンデイショナ 30から所定の時間に送信される運転データを受信すると (ステップ S31)、その運転データを集計部 35に渡す。集計部 35は、受信した運転データの取得日時に対応する自装置の運転データを記憶部 33から読出す (ステップ S32)。ついで、集計部 3 5は、通信処理部 34から渡された他のパワーコンディショナ 30の運転データと自装置の運転データとを集計して、集計運転データを算出する (ステップ S33)。具体的には、自装置と他のパワーコンディショナ 30から受信した入力電圧（直流）、入力電流 (直流)、出力電圧 (交流)、出力電流 (交流)、出力電力（交流)、出力電力量 (発電量)の全てまたはいずれかを含む運転データを加算して、集計対象となるパワーコンデイショナ 30における集計運転データを算出する。その後、集計部 35は、集計運転データを記憶部 33に記憶して (ステップ S34)、パワーコンディショナ 30における運転データの集計処理が終了する。なお、データ処理設定情報に自装置が運転データの集計処理を行うように設定されてヽな、場合には、この運転データの集計処理は行われない。

[0024] ここで、パワーコンディショナ 30の表示部 36の表示処理について説明する。図 4は、パワーコンデイショナの正面の概観の一例を示す図である。このパワーコンディショナ 30は、本体部 70の正面側に、表示部 36としての液晶ディスプレイ 71と、液晶ディスプレイ 71で表示される内容の選択を行う表示切換部 38としての操作キー 72と、パヮーコンディショナ 30の運転状態を示す表示部 36としての LED (Light- Emitting Diode) 73と、を備えている。表示切換部 38は、この図 4の例では、上下左右の 4つの方向を指す操作キー 72によって構成される場合が示されている。これらの操作キー 7 2は、液晶ディスプレイ 71に表示される項目を選択したり、画面を切り換えたりする際に使用されるものである。

[0025] 図 5は、表示処理部によって管理される表示画面データの構造の一例を示す図である。表示処理部 37は、表示部 36に表示するためのメニュー画面、サブメニュー画面（1)、サブメニュー画面（2)および表示画面を階層的に管理している。この図 5の例では、メニュー画面には、表示させる内容である「運転データ」項目と「集計運転データ」項目とが設けられている。「運転データ」項目は、自装置の運転データの内容を表示させるものであり、「集計運転データ」項目は、集計対象となるパワーコンディショナ 30全体の集計運転データの内容を表示させるものである。

[0026] 「運転データ」項目のサブメニュー画面（1)には、データを数値で表示するための「データ」項目と、所定の期間内に置ける運転データをグラフ化したものや表にしたものを表示するための「グラフ表」項目とが設けられている。「データ」項目の下位には、運転データである発電電力、総積算発電量、直流電圧、直流電流、出力電圧、出力電圧の各項目を表示するためのサブメニュー画面（2)が設けられており、これらの各項目の下位には、それぞれの項目に対応する数値を表示するための表示画面が設けられている。一方、サブメニュー画面（1)の「グラフ表」項目の下位には、「1日の発電」、「月間の発電」、「年間の発電」などの項目を有するサブメニュー画面（2)が設けられており、これらの各項目の下位には、それぞれの項目に対応するグラフと表を表示するための表示画面が設けられて、る。

[0027] メニュー画面における「集計運転データ」項目も同様のデータ構造を有しており、サブメニュー画面（1)には、「データ」項目と「グラフ-表」項目とが設けられている。「データ」項目の下位には、集計運転データである発電電力と総積算発電量の各項目を表示するためのサブメニュー画面（2)が設けられており、これらの各項目の下位には、それぞれの項目に対応する数値を表示するための表示画面が設けられている。一方、サブメニュー画面（1)の「グラフ表」項目の下位には、「1日の発電」、「月間の発電」、「年間の発電」などの項目を有するサブメニュー画面（2)が設けられ、これらの各項目の下位には、それぞれの項目に対応するグラフと表を表示するための表示画面が設けられている。

[0028] 図 6— 1一図 6— 7は、表示処理部によって表示部に表示される画面の一例を示す図である。これらの図は、図 5の表示画面データの構造に基づいている。また、これらの図 6—1—図 6—7に示す例では、図 5のパワーコンディショナ 30の構成において表示画面上の項目を選択する際には上下方向の操作キー 72を用い、選択した項目を決定してより下位の表示画面に移行する場合には右方向の操作キー 72を用い、現在の表示画面よりも上位の表示画面に移行する場合には左方向の操作キー 72を用いるちのとする。

[0029] 図 6— 1は、メニュー画面の一例を示す図である。メニュー画面 100には、「運転データ」と「集計運転データ」の 2つの項目があり、各項目には選択ボタン 101が表示されて、る。この選択ボタン 101が黒色になって、る項目が現在選択されて、る項目を示しているものとする。図 6—1には、下位にさらに表示可能な画面があることを示す下位画面表示ボタン 102が示されて!/、る。

[0030] 図 6—2は、図 6—1で運転データが選択された場合のサブメニュー画面を示している。つまり、図 6— 1で、上下方向の操作キー 72を用いて「運転データ」の選択ボタン 10 1が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72が押されると、表示処理部 37は図 6— 2のサブメニュー画面（1) 110を表示部 36に表示させるように処理を行う。このサブメ-ュ一画面（1) 110には、メニュー画面 100で選択した項目を示す内容表示項目名 103 (ここでは、く運転データ〉となっている）が表示され、「データ」と「グラフ-表」の 2つの項目があり、各項目には選択ボタン 101が表示されている。この選択ボタン 101が黒色になっている項目が現在選択されている項目を示しているものとする。また、このサブメニュー画面（1) 110にも、下位画面表示ボタン 102が表示されている。この図 6 2の画面で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6 —1のメニュー画面 110を表示部 36に表示する処理を行う。

[0031] 図 6—3は、図 6—2で運転データが選択された場合のサブメニュー画面を示している。つまり、図 6—2で、上下方向の操作キー 72を用いて「データ」の選択ボタン 101が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72が押されると、表示処理部 37は図 6— 3のサブメニュー画面（2) 120を表示部 36に表示させるように処理を行う。このサブメニュー画面（2) 120には、発電電力、総積算発電量、直流電圧、直流電流、出力電圧、出力電圧の各項目があり、各項目には選択ボタン 101が表示されている。この図 6— 3 の例では、このサブメニュー画面（2) 120には、項目が多すぎて全ての項目が入りきつていないため、初期の状態では、直流電流以下の項目が表示部 36に表示されていない状態となっている。これらを表示するためには、下方向の操作キー 72を押して、直流電流以下の項目の選択ボタン 101が黒くなるようにすれば、画面の内容がスクロールされて表示されるようになる。また、このサブメニュー画面（2) 120にも、下位画面表示ボタン 102と、内容表示項目名 103が表示されている。この図 6— 3のサブメニユー画面（2) 120で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6— 2のサブメニュー画面（1) 110を表示部 36に表示する処理を行う。

[0032] 図 6— 4は、図 6— 3で発電電力が選択された場合の表示画面を示している。つまり、図 6— 3で、上下方向の操作キー 72を用、て「発電電力」の選択ボタン 101が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72を押すと、図 6— 4の表示画面 130に移る。表示処理部 37は、記憶部 33から現在の発電電力を抽出して表示画面 130に表示させる処理を行う。また、この図 6— 4の表示画面 130で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6— 3のサブメニュー画面（2) 120を表示部 36に表示する処理を行う。この表示画面 130にも、内容表示項目名 103が表示されている。なお、図 6—3のサブメニュー画面（2) 120で他の項目が選択され、表示された場合も同様である。

[0033] 図 6— 5は、図 6— 1で集計運転データが選択された場合のサブメニュー画面を示している。つまり、図 6—1のメニュー画面 100で、上下方向の操作キー 72を用いて「集計運転データ」の選択ボタン 101が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72が押されると、表示処理部 37は図 6— 5のサブメニュー画面（1) 140を表示部 36に表示させるように処理を行う。このサブメニュー画面（1) 140には、図 6— 2と同様に、内容表示項目名 103 (ここでは、く集計運転データ〉となっている）と、「データ」と「グラフ-表」の 2つの項目と、各項目に付される選択ボタン 101が表示されている。この図 6-5のサブメニュー画面（1) 140で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6— 1のメニュー画面を表示部 36に表示する処理を行う。

[0034] 図 6— 6は、図 6—5で運転データが選択された場合のサブメニュー画面を示している。つまり、図 6— 5のサブメニュー画面（1) 140で、上下方向の操作キー 72を用いて「データ」の選択ボタン 101が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72が押されると、表示処理部 37は図 6-6のサブメニュー画面（2) 150を表示部 36に表示させるように処理を行う。このサブメニュー画面（2) 150には、内容表示項目名 103と、「発電電力」と「総積算発電量」の各項目と、各項目に付される選択ボタン 101とが表示されている。この図 6—6のサブメニュー画面（2) 150で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6—5のサブメニュー画面（1) 140を表示部 36に表示する処理を行う。

[0035] 図 6— 7は、図 6— 6で発電電力が選択された場合の表示画面を示している。つまり、図 6— 6のサブメニュー画面（2) 150で、上下方向の操作キー 72を用いて「発電電力」の選択ボタン 101が黒くなるようにし、右方向の操作キー 72を押すと、図 6— 7の表示画面 160に移る。表示処理部 37は、記憶部 33から集計運転データの現在の発電電力を抽出して表示画面 160に表示させる処理を行う。また、この図 6— 7の表示画面 160で、左方向の操作キー 72を押すと、表示処理部 37はそれを検知して図 6— 6 のサブメニュー画面（2) 150を表示部 36に表示する処理を行う。図 6— 6のサブメニュ一画面（2) 150で他の項目が表示された場合も同様である。

[0036] 以上のようにして、集計運転データを記憶するパワーコンディショナ 30において、集計運転データと自装置の運転データとを切換えて表示することが可能となる。なお、グラフや表を表示する際には、表示処理部 37が、記憶部 33から運転データを読込み、その運転データを用いて表示部 36にグラフや表を表示する処理を行う。

[0037] この実施の形態 1によれば、通信回線 60を介して接続される他のパワーコンデイショナ 30からの運転データを受信して集計した集計運転データを演算し、保存するようにしたので、太陽電池などの発電源とパワーコンディショナ 30からなる発電ユニットを複数接続した発電システムを構成することができる。また、この発電システムを構成するパワーコンディショナ 30全体の集計運転データがパワーコンディショナ 30に保存されるので、その集計運転データを保存したパワーコンディショナ 30の通信処理部 34 を介して集計運転データをパーソナルコンピュータなどの情報処理端末に読込むことができる。そして、発電システムを構成する個々の発電ユニットのパワーコンディショナ 30から運転データを取得して、取得した運転データをパーソナルコンピュータなどの情報処理端末で集計するという作業をなくすことができるという効果を有する。

[0038] また、集計対象となるパワーコンディショナ 30全体の集計運転データと自パワーコンデイショナ 30の運転データとを切換えて表示画面に表示できるようにしたので、集計運転データを保存するパワーコンディショナ 30においては、自装置の運転状況を確認することができるとともに、発電システム全体としての運転状況をその場で確認することができる。

[0039] 実施の形態 2.

この実施の形態 2では、実施の形態 1のパワーコンデイショナを複数並列に通信回線で接続した発電システムの構成について説明する。図 7は、この発明に力かるパヮ一コンデイショナを並列に接続して構成した太陽光発電システムの構成の一例を示す図である。この太陽光発電システムは、住宅の屋根上などに設置され、太陽光を受けて直流電力を発生する太陽電池 10と、太陽電池 10で発生した直流電力を集電するとともに逆流を防止する接続箱 20と、接続箱 20からの太陽電池の出力電力を交流電力に変換する図 1に示されるパワーコンディショナ 30と、パワーコンディショナ 30 力もの交流電力を負荷や電力会社の保有する商用電源 (系統) 50に分配する分電盤 40と、を含んで構成される。ここで、太陽電池 10と接続箱 20とパワーコンディショナ 30からなる発電ユニット 11が 1つの分電盤 40に複数接続されてなるとともに、それぞれのパワーコンディショナ 30の通信処理部 34間が互いに通信回線 60によって接続される構成を有している。なお、この図 7では、パワーコンディショナ 30は、図 1で説明したものと同一であるが、太陽光発電システムにおける電気的接続と通信回線 60 による接続を示すために、電力変換部 31と通信処理部 34のみを表示している。

[0040] 分電盤 40には、主幹ブレーカ 41と、連系ブレーカ 42と、分岐ブレーカ 43が収納されている。商用電源 50からの電力は、主幹ブレーカ 42を介して住宅内に供給され、さらに分岐ブレーカ 43を介して住宅内の各負荷 51に供給される。また、発電ユニット 11八ー11 の出カ（発電電力）は、連系ブレーカ 42を介して商用電源（系統） 50に連系される。

[0041] この太陽光発電システムでは、各パワーコンディショナ 30は通信回線 60によって互いに並列に接続されている。ここで、たとえばパワーコンディショナ 30B— 30Xは、パヮーコンディショナ 30Aに運転データを送信するようにデータ処理設定情報を設定することで、所定の時間に運転データをパワーコンディショナ 30Aへと送信し、パワーコンディショナ 30Aは、パワーコンディショナ 30B— 30Xから運転データを受信するようにデータ処理設定情報を設定することで、自装置の運転データと太陽光発電システムにおける全パワーコンディショナ 30A— 30Xの集計運転データとをその記憶部 3 3に保持することになる。また、他のパワーコンディショナ 30B— 30Xは、自装置の運転データのみをその記憶部 33に保持することになる。これにより、太陽光発電システムの管理者は、太陽光発電システムの全体の発電量を見たい場合には、パワーコンディショナ 30Aの表示部 36で、表示切換部 38を操作することでその内容を見ることができる。

[0042] また、全てのパワーコンディショナ 30A— 30Xは、自装置以外の全てのパワーコンディショナ 30に運転データを送信し、他のパワーコンディショナ 30から運転データを受信するようにデータ処理設定情報を設定することで、全てのパワーコンディショナ 3 OA— 30Xは、自装置の運転データと太陽光発電システムにおける全パワーコンディショナ 30A— 30Xの運転データの総和である集計運転データとをその記憶部 33に保持することになる。この場合には、集計運転データが、各パワーコンディショナ 30 に多重化されて保存されることになる。

[0043] この実施の形態 2によれば、実施の形態 1の効果に加えて、発電システムのどこに配置されても、パワーコンディショナ 30に設定するデータ処理設定情報の設定を変えるだけでよいので、図 1に示される構成を有するパワーコンディショナ 30を用いることができるという効果を有する。すなわち、集計運転データを保存するパワーコンディショナ 30と、運転データを送信するだけのパワーコンディショナ 30を別途設計、製造する必要がなぐ 1種類のパワーコンディショナ 30で発電システムを構成することができる。その結果、発電システムで、集計運転データを保存するパワーコンディショナ 3 0を変更することも容易に行うことができると!/、う効果を有する。

[0044] また、集計運転データを保存するパワーコンディショナ 30の記憶部 33には、自装置の運転データと、発電システム全体または集計対象である発電ユニットの集計運転データとを保存するようにし、他のパワーコンディショナ 30の記憶部 33には自装置の運転データを保存するようにしたので、発電システム全体の運転状態とともに、個々の発電ユットの運転状態の分析も詳細に行うことができるという効果を有する。

[0045] さらに、発電システムを構成するパワーコンディショナ 30同士を並列に接続し、互いに運転データを集計するように、または 2以上のパワーコンディショナ 30に運転データを集計するように、発電システムを構成することによって、発電システム全体の集計運転データを多重化して保存することができる。これによつて、いずれかの集計運転データが壊れた場合でも、データ保存の安全性を高めることができるという効果を有する。

[0046] 実施の形態 3.

実施の形態 2の構成を、パワーコンデイショナが多数存在する発電システムにそのまま適用した場合に、 1台のパワーコンデイショナに過大な集計処理の負荷がかかるとともに、通信回線を流れるデータ量が多くなり、データの送信効率も落ちてしまう。そこで、この実施の形態 3では、発電システムにおけるパワーコンデイショナの数が多数に上る場合におけるパワーコンディショナ間の通信回線での接続方法について説明する。

[0047] 図 8は、この発明に力かるパワーコンデイショナをグループに分けて通信回線で接続した太陽光発電システムの一例を示す図である。ただし、この図 8では、図 7とは異なり、パワーコンディショナ 30 (発電ユニット 11)間の通信回線 60による接続状態のみを示しており、電気的な接続状態は表示して、な、。

[0048] 図 8に示されるように、この太陽光発電システムは、各パワーコンディショナ 30を、ッリー構造状に階層的に通信回線 60で接続していくことを特徴としている。この図 8の例では、ツリーを構成するノード（パワーコンディショナ 30)には 3つの子ノード (パヮーコンディショナ 30)が接続される場合を示している。

[0049] まず、 3つのパワーコンデイショナで一組のグループを作成し、このグループの運転データを集計するパワーコンディショナを、このグループ以外のパワーコンディショナから設定する。このパワーコンデイショナを親パワーコンディショナとし、グループを構成するパワーコンデイショナを子パワーコンディショナとする。親パワーコンディショナは、グループ内のパワーコンデイショナの運転データと、自装置の運転データから集計運転データを作成する。たとえば、図 8の 4階層目では、 3つの子パワーコンデイショナ 30— 1111—30-1113がー組のグループを作成し、このグループに対して親パヮーコンディショナ 30—111が設定される。

[0050] つぎに、 3つの親パワーコンデイショナで一糸且のグノレープを作成し、このグノレープの集計運転データを集計するパワーコンディショナを、このグループ以外で他のパワーコンデイショナとグループを形成して、な、パワーコンディショナから設定する。このパワーコンデイショナを親親パワーコンディショナとし、グループを構成するパワーコンデイショナを子親パワーコンディショナとする。親親パワーコンディショナは、グループ内のパワーコンデイショナの集計運転データと、自装置の運転データから集計運転データを作成する。なお、このときの子親パワーコンディショナは、実施の形態 1の図 2において、自装置の運転データを読み出して送信するのではなぐ自装置に保存されている集計運転データを読み出して送信する。つまり、階層の中間に位置するパワーコンディショナ 30の通信処理部 34は、自装置の保存する集計運転データのみを親パワーコンデイショナに送信し、子パワーコンディショナカも送信される個々の運転データを個別に保存したり送信したりはしな、。

[0051] たとえば、図 8の 3階層目では、図示していないが、ノヮーコンディショナ 30— 112, 30— 113もパワーコンディショナ 30— 111と同様に 3つの子パワーコンデイショナの親パワーコンディショナとして設定されているので、これらの親パワーコンディショナ 30— 111一 30— 113で一組のグループを作成し、このグループに対して親親パワーコンディショナ 30— 11が設定される。

[0052] 最終的に太陽光発電システム全体の運転データを集計する親パワーコンディショナが 1つとなるまで、上述したように、 3つの子パワーコンディショナに対して新たな一つの親パワーコンディショナ 30を対応させて親子関係を結ぶ作業を繰り返して、階層構造を形成してツリー構造を構成する。このツリー構造の頂点のパワーコンディショナ 30が、太陽光発電システム全体の集計運転データを保存することになる。

[0053] たとえば、図 8の 2階層目で、パワーコンディショナ 30— 11— 30— 13が親親パワーコンディショナとなっているので、これらの 3つのパワーコンディショナ 30— 11—30—1 3に対して親パワーコンディショナ 30— 1が設定される。この親パワーコンディショナ 3 0— 1は、全てのパワーコンディショナ 30の頂点に位置しているので、この時点で、ノヮーコンディショナ 30間の通信回線 60を介した接続処理が終了する。

[0054] このようなツリー構造状にパワーコンディショナ 30間を通信回線 60で接続することで、子パワーコンディショナは、親パワーコンデイショナに運転データを送信し、親パヮーコンディショナは、子パワーコンディショナから送信される運転データまたは集計運転データと、自装置の運転データとを集計した集計運転データを算出する処理を行う。これによつて、親パワーコンデイショナの位置では、子パワーコンデイショナの運転データを集計した集計運転データと自装置の運転データを確認することができる。たとえば、図 8のパワーコンディショナ 30— 111は、自装置の運転データと、自装置以下に接続されるパワーコンディショナ（30— 1111-30-1113)と自装置の運転データを集計した集計運転データを記憶部 33に保存している。また、パワーコンディショナ 30— 11は、自装置の運転データと、自装置以下に接続されるパワーコンディショナ (30-111一 30— 113, 30-1111—30—1113など）と自装置の運転データ魏計した集計運転データを記憶部 33に保存している。そして、パワーコンディショナ 30— 1 は、自装置の運転データと、図 8に示されるパワーコンディショナ 30全てについての集計運転データとを記憶部に保存して、る。

[0055] なお、図 8の例では、 3つの子パワーコンディショナに対して 1つの親パワーコンディショナを設けるようにしている力これは例示であり、実際には任意の所定の数以下の子パワーコンディショナに対して 1つの親パワーコンデイショナを設けるようにすればよい。また、図 8では 4階層目までし力示されていないが、階層数はパワーコンディショナ 30の数やグループィ匕する子パワーコンデイショナの数に応じて任意に変化させることができる。

[0056] この実施の形態 3によれば、多数のパワーコンディショナ 30が通信回線 60で接続される場合であっても、複数のパワーコンディショナ 30に 1つの親パワーコンディショナ 30を設定して、運転データの集計における親子関係を形成し、さらにこの親子関係を階層的に形成することで、運転データの集計作業をさらに効率的に行うことが可能となる。また、階層の途中のパワーコンディショナ 30において、親パワーコンデイショナに送信するものは自装置に接続される自装置以下のパワーコンディショナ 30の集計運転データのみであるので、通信回線 60を流れるデータ量も、個々のパワーコンデイショナ 30の運転データを流す場合に比して格段に抑えることができるという効果を有する。

[0057] さらに、複数のパワーコンディショナ 30を設置している発電システムの場合、全体ではどれくらいの発電量になっているの力、また親子関係を結んだパワーコンディショナ 30群の差 (たとえば、設置条件の違いによる発電量の差）はどれくらいなのかなどを、ツリー構造状の各パワーコンディショナ 30の表示部 36で確認することで知ることもできる。これは、単純に、全てのパワーコンディショナ 30からの運転データを収集して集計した場合には得られない貴重な情報となる。また、ツリー構造の頂点のパワーコンディショナ 30の集計運転データだけでなぐ各階層の親パワーコンディショナ 30 の集計運転データを通信回線 60を介して情報処理端末に格納することも可能である

[0058] また、上記運転データまたは集計運転データは、各パワーコンディショナ 30の表示部 36によってその場で確認することができ、親パワーコンディショナ 30となっているパワーコンディショナ 30については、自装置の運転データだけでなぐそのパワーコンデイショナ 30以下の下層に存在するパワーコンディショナ 30の運転データを集計した集計運転データも表示することができる。

[0059] さらに、 1台のパワーコンディショナ 30において、子パワーコンディショナ 30がある場合に、運転データの取り込みに要する時間は、子パワーコンディショナ 30との通信時間と親パワーコンディショナ 30との通信時間だけである。そのため、この親子関係を階層的に積み上げていくことで、最上位のパワーコンディショナ 30はほぼ無制限の台数のパワーコンディショナ 30の運転データを決まった時間内に集計することが可能となる。

産業上の利用可能性

[0060] 以上のように、この発明に力かるパワーコンディショナは、発電源からの直流電力を交流電力に変換して電力を負荷に供給したり、商用電源 (系統）に逆潮流したりする太陽光発電システムなどの発電システムに適して、る。

Claims

請求の範囲

[1] 発電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンデイショナが複数設けられ、互いに通信回線を介して接続された発電システムで使用されるパワーコンディショナであって、

前記発電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換手段と、

前記電力変換手段による電力変換に関係するパラメータを計測して運転データを演算する計測演算手段と、

前記計測演算手段によって算出された運転データを、他のパワーコンデイショナとの間で通信回線を介して送受信する通信処理手段と、

他のパワーコンディショナから受信した運転データと自装置の運転データとを集計して集計運転データを算出する集計手段と、

前記集計手段によって算出された集計運転データを保存する記憶手段と、を備えることを特徴とするパワーコンデイショナ。

[2] 前記記憶手段は、前記計測演算手段によって演算された自装置の運転データも前記集計運転データとともに保存することを特徴とする請求項 1に記載のパワーコンデイショナ。

[3] 表示手段と、

前記運転データまたは前記集計運転データを前記記憶手段から読み出して前記表示手段に表示させる表示処理手段と、

前記表示手段に表示させる内容の切換えを行う表示切換手段と、

をさらに備え、

前記表示処理手段は、前記表示切換手段からの指示に基づ!、て前記運転データと前記集計運転データとを切換えて前記表示手段に表示させる機能を有することを特徴とする請求項 2に記載のパワーコンデイショナ。

[4] 前記通信処理手段は、運転データを送信する他のパワーコンデイショナを含むデータ処理設定情報に基づ!/、て、前記記憶手段から前記運転データまたは前記集計運転データを前記他のパワーコンデイショナに送信することを特徴とする請求項 1〖こ記載のパワーコンデイショナ。

[5] 直流電力を出力する発電源と、

前記発電源の直流電力を交流電力に変換する電力変換手段、

前記電力変換手段による電力変換に関係するパラメータを計測して運転データを演算する計測演算手段、

前記計測演算手段によって算出された運転データを、他のパワーコンデイショナとの間で通信回線を介して送受信する通信処理手段、

他のパワーコンディショナから受信した運転データと自装置の運転データとを集計して集計運転データを算出する集計手段、および

前記計測演算手段によって演算された運転データと、前記集計手段によって算出された集計運転データを保存する記憶手段を有するパワーコンディショナと、を備える複数の発電ユニットが通信回線を介して相互に接続されることを特徴とする発電システム。

[6] 前記パワーコンディショナは、通信回線によって接続される全てのパワーコンデイショナに運転データを送信し、各パワーコンデイショナで集計運転データを集計して保存することを特徴とする請求項 5に記載の発電システム。

[7] 前記複数のパワーコンディショナのうちの 1つのパワーコンデイショナを親パワーコンデイショナに設定し、他のパワーコンデイショナを子パワーコンディショナとして、前記子パワーコンディショナは、前記親パワーコンディショナに自装置の運転データを送信し、

前記親パワーコンディショナは、前記子パワーコンディショナからの運転データと自装置の運転データとを集計した集計運転データを保存することを特徴とする請求項 5 に記載の発電システム。

[8] 前記親パワーコンデイショナと所定の数以下の子パワーコンデイショナを親子ダループとして、この親子グループを階層的に通信回線で接続することを特徴とする請求項 7に記載の発電システム。