WO2017154277A1 - 検査器およびその制御方法、ならびに制御プログラム - Google Patents

検査器およびその制御方法、ならびに制御プログラム Download PDF

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WO2017154277A1
WO2017154277A1 PCT/JP2016/085019 JP2016085019W WO2017154277A1 WO 2017154277 A1 WO2017154277 A1 WO 2017154277A1 JP 2016085019 W JP2016085019 W JP 2016085019W WO 2017154277 A1 WO2017154277 A1 WO 2017154277A1
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supply side
side circuit
circuit
power
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修一 三角
彰彦 佐野
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オムロン株式会社
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
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    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to an inspection device for performing inspection in a power supply system having a DC power supply such as a photovoltaic power generation system.
  • the solar power generation system includes a plurality of solar cell strings, and each solar cell string is configured by connecting a plurality of solar cell modules in series.
  • the DC power generated by each solar cell string is converted into AC power by a power conditioning system (hereinafter referred to as PCS (Power Conditioning System)) and supplied to a commercial power system or the like.
  • PCS Power Conditioning System
  • a solar cell string is inspected in order to supply a safe and stable power. Examples of this inspection include inspecting for the presence of a disconnection or inspecting for the presence of a ground fault.
  • Patent Document 1 describes a ground fault detection device that inspects the presence or absence of a ground fault in a solar cell string in a solar power generation system including a plurality of solar cell strings.
  • the solar cell string to be inspected is disconnected from the photovoltaic power generation system, that is, the solar cell string and the PCS are electrically connected by a switch unit provided between the solar cell string and the PCS.
  • the solar cell string is inspected for the presence of a ground fault. Thereby, it can suppress that the bad influence of the noise which originates in PCS reaches ground fault detection.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2012-119382 (published on June 21, 2012)”
  • the portable inspection device when used, the solar cell string, the PCS, and the like, using a switch unit or a shut-off mechanism provided in a fixing device other than the inspection device, such as a connection box or PCS. Are electrically separated. However, in this case, the separation needs to be confirmed by the fixing device, which takes time.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to determine whether a power supply side circuit including a DC power source such as a solar cell string is electrically separated from a power conversion device such as a PCS.
  • the purpose is to provide an inspection device that can be determined by the device itself.
  • an inspection device converts a first power supply side circuit including a first DC power supply that generates or charges / discharges power supplied from the first power supply side circuit.
  • An inspection device for inspecting the first power supply side circuit in a power supply system comprising: a power conversion device that performs electrical power conversion, and a first interruption mechanism that interrupts electrical connection between the first power supply side circuit and the power conversion device. And measuring the impedance of the first power supply side circuit, and the first power supply side circuit is electrically connected from the power converter by the first shut-off mechanism based on the capacitance component of the impedance measured by the measurement unit. And a first separation determination unit that determines whether or not they are separated from each other.
  • a tester control method includes a first power supply side circuit including a first DC power supply for generating or charging and discharging, and a supply from the first power supply side circuit.
  • a power supply system comprising: a power conversion device that converts electric power to be generated; and a first cutoff mechanism that cuts off electrical connection between the first power supply side circuit and the power conversion device, the first power supply side circuit is inspected
  • a test step of measuring the impedance of the first power supply side circuit, and based on the capacitance component of the impedance measured in the measurement step, the first power supply side circuit A first separation determination step for determining whether or not the power conversion device is electrically separated by a first cutoff mechanism.
  • the impedance of the first power supply side circuit is measured, and whether the first power supply side circuit is electrically separated from the power converter from the capacitance component of the measured impedance.
  • the effect is that it can be determined by an inspection device.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram illustrating a configuration of a photovoltaic power generation system including an inspection device according to an embodiment of the present invention.
  • a photovoltaic power generation system (power supply system) 1 includes a plurality of solar cell strings (DC power supply, power supply side circuit) 11, a connection box 12, a PCS (power conversion device) 13, and an inspection device 14. I have.
  • the solar cell string 11 is formed by connecting a number of solar cell modules 21 in series.
  • Each solar cell module 21 includes a plurality of solar cells (not shown) connected in series, and is formed in a panel shape.
  • the plurality of solar cell strings 11 constitute a solar cell array 15.
  • Each solar cell string 11 is connected to a PCS (power conversion circuit) 14 via a connection box 12.
  • the connection box 12 connects the solar cell strings 11 in parallel. Specifically, output lines (power supply side circuits) 22 connected to the P terminals of the solar cell strings 11 are connected to each other, and output lines (power supply side circuits) connected to the N terminals of the solar cell strings 11. 23) are connected together.
  • the connected solar cell string 11 and the output lines 22 and 23 constitute a power supply side circuit.
  • connection box 12 is provided with a switch circuit (first cutoff mechanism, second cutoff mechanism) 24 for electrically disconnecting each solar cell string 11 from the photovoltaic power generation system 1.
  • a diode 28 for preventing a backflow is provided on either of the output lines 22 and 23 (the output line 22 in the example of FIG. 1).
  • PCS 13 converts the DC power input from each solar cell string 11 into AC power and outputs it to an external power system.
  • the PCS 13 is provided with a large-capacity capacitor 25 for stabilizing the power from the solar cell array 15 and a power conversion circuit 26 for converting the power into predetermined DC power or AC power. It has been.
  • the PCS 13 is provided with a switch circuit (first cutoff mechanism) 27 for electrically disconnecting the PCS 13 from the solar cell array 15 and the connection box 12.
  • the inspection device 14 inspects the solar cell string 11. Examples of this inspection include a disconnection inspection for inspecting the presence or absence of a disconnection, a ground fault inspection for inspecting the presence or absence of a ground fault, and a disconnection inspection of bypass diodes installed in each solar cell module 21.
  • the inspection device 14 is provided with two probes 31 and 32, and the tip ends of the two probes 31 and 32 are connected to the solar cell string 11 to be inspected. Attach to 23 respectively. Thereby, the test
  • the inspector 14 is provided with two pairs of two probes 31 and 32. That is, the tester 14 is provided with a pair of probes 31a and 32a and another pair of probes 31b and 32b. Thereby, the tester can test
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the inspection device 14.
  • the tester 14 includes a switch circuit 33, a first test circuit 34, a second test circuit 35, a control unit 36, and an output unit 37 in addition to the probes 31 and 32 described above. ing.
  • the probe 31 a is connected to the first inspection circuit 34, and the probe 32 a is connected to the switch circuit 33.
  • the probe 31b is connected to the switch circuit 33, and the probe 32b is connected to the second inspection circuit 35.
  • the switch circuit 33 switches the connection state of the probes 32a and 31b between the first connection state and the second connection state based on an instruction from the control unit 36.
  • the probe 32a In the first connection state, the probe 32a is connected to the first inspection circuit 34 via the switch circuit 33, and the probe 31b is connected to the second inspection circuit 35 via the switch circuit 33.
  • the probe 32 a In the second connection state, the probe 32 a is connected to the second inspection circuit 35 via the switch circuit 33, and the probe 31 b is connected to the first inspection circuit 34 via the switch circuit 33. Is done.
  • the first inspection circuit 34 is connected to the output lines 22a and 23a from the one solar cell string (first DC power source) 11a through the pair of probes 31a and 32a. It will be. Thus, the first inspection circuit 34 inspects the first power supply side circuit including the solar cell string 11a and the output lines 22a and 23a.
  • the second inspection circuit 35 is connected to the output lines 22b and 23b from the other solar cell string (second DC power source) 11b through another pair of probes 31b and 32b. Accordingly, the second inspection circuit 35 inspects the second power supply side circuit including the solar cell string 11b and the output lines 22b and 23b.
  • the first inspection circuit 34 is connected to the output lines 22a and 22b from the P terminals in both the solar cell strings 11a and 11b via the probes 31a and 31b.
  • the second inspection circuit 35 is connected to the output lines 23a and 23b from the N terminals in both the solar cell strings 11a and 11b via the probes 32a and 32b. In the present embodiment, it is normally in the first connection state, and is switched to the second connection state only in a predetermined case described later.
  • the first inspection circuit 34 is a circuit group for acquiring measurement values necessary for the first inspection of the solar cell string 11 based on an instruction from the control unit 36. Specifically, the first inspection circuit 34 is an injection circuit that injects a test signal into the connected output lines 22 and 23, and a detection that detects an electrical physical quantity as a response in the connected output lines 22 and 23. Circuit, etc.
  • the injection circuit applies a voltage necessary for the first inspection or passes a current.
  • the voltage and current may be direct current or alternating current, and the frequency of alternating current can be set variously.
  • the detection circuit detects an electrical physical quantity necessary for the first inspection. Examples of the electrical physical quantity include a voltage between positive and negative electrodes of the solar cell string 11, a positive electrode of the solar cell string 11 and a frame ground. The voltage between the negative electrode of the solar cell string 11 and the frame ground, the generated current of the solar cell string 11, and the like.
  • the second inspection circuit 35 is a circuit group for acquiring measurement values necessary for the second inspection of the solar cell string 11 based on an instruction from the control unit 36. Note that the second inspection differs from the first inspection only in the inspection target, and the inspection content is the same. Therefore, the description of the details of the second inspection circuit 35 is omitted.
  • the control unit 36 controls the operation of various components in the tester 14 in an integrated manner, and is configured by a computer including a CPU (Central Processing Unit) and a memory, for example. And operation control of various composition is performed by making a computer run a control program. Details of the control unit 36 will be described later.
  • a computer including a CPU (Central Processing Unit) and a memory, for example.
  • operation control of various composition is performed by making a computer run a control program. Details of the control unit 36 will be described later.
  • the output unit 37 outputs various information based on the data from the control unit 36. Specifically, the output unit 37 displays various types of information, outputs audio, prints, records on a removable recording medium, and transmits to an external device.
  • control unit 36 includes a first circuit control unit 41, a first inspection unit 42, a second circuit control unit 43, and a second inspection unit 44. Further, in the present embodiment, the control unit 36 includes a PCS activation determination unit (activation determination unit) 51, a PCS separation determination unit (first separation determination unit) 52, a switching control unit 53, and an ST separation determination unit (second separation). Determination unit) 54 is provided.
  • the first circuit control unit 41 controls the first inspection circuit 34 to acquire a measurement value necessary for the inspection in the first inspection unit 42. Specifically, the first circuit control unit 41 acquires the electrical physical quantity detected by the first inspection circuit 34 as the measured value, or calculates the measured value using the electrical physical quantity. In addition, the first circuit control unit 41 may appropriately instruct the test circuit 34 to inject a test signal in order to obtain the measurement value.
  • the first inspection unit 42 requests and acquires a required measurement value from the first circuit control unit 41, thereby performing a disconnection inspection and a ground fault inspection on the output lines 22 and 23 and the solar cell string 11 to be inspected. Various inspections are performed.
  • the first inspection unit 42 outputs the inspection result via the output unit 37.
  • the details of the first inspection unit 42 are known in Japanese Patent Laid-Open No. 2012-119382, Japanese Patent No. 4604250, Japanese Patent No. 5196607, Japanese Patent Laid-Open No. 2013-156125, and the like, and will not be described here.
  • the second circuit control unit 43 controls the second inspection circuit 35 and acquires a measurement value necessary for the inspection in the second inspection unit 44. Note that the details of the second circuit control unit 43 are the same as those of the first circuit control unit 41, and thus the description thereof is omitted.
  • the second inspection unit 44 requests and acquires a required measurement value from the second circuit control unit 43, so that the output lines 22 and 23 and the solar cell string 11 to be inspected can be Perform an inspection.
  • the second inspection unit 44 outputs the inspection result via the output unit 37.
  • the details of the second inspection unit 44 are known in the same manner as the first inspection unit 42, and thus the description thereof is omitted.
  • the PCS activation determination unit 51 determines whether the PCS 13 is activated by requesting and obtaining a required measurement value from the first circuit control unit 41. If activated, the PCS activation determining unit 51 outputs the fact via the output unit 37. On the other hand, if it is not activated, the PCS activation determination unit 51 notifies the PCS separation determination unit 52 to that effect. Details of the PCS activation determination unit 51 will be described later.
  • the PCS separation determination unit 52 requests and acquires a required measurement value from the first circuit control unit 41, so that the output lines 22 and 23 and the solar cell string 11 to be inspected are electrically separated from the PCS 13. It is determined whether or not. If it is not separated, the PCS separation determination unit 52 outputs that fact via the output unit 37. On the other hand, when separated, the PCS separation determination unit 52 notifies the ST separation determination unit 54 to that effect. Details of the PCS separation determination unit 52 will be described later.
  • the switching control unit 53 controls the switch circuit 33 so as to switch between the first connection state and the second connection state based on an instruction from the ST separation determination unit 54.
  • the ST separation determination unit 54 determines whether the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other. Specifically, the ST separation determination unit 54 first instructs the switching control unit 53 so that the switch circuit 33 switches from the first connection state to the second connection state. Next, the ST separation determination unit 54 makes the above determination by requesting and obtaining a required measurement value from the first circuit control unit 41 and the second circuit control unit 43.
  • the ST separation determination unit 54 If they are not electrically separated from each other, that is, if they are electrically connected to each other, the ST separation determination unit 54 outputs that fact via the output unit 37. On the other hand, when they are electrically separated from each other, the ST separation determination unit 54 instructs the first inspection unit 42 and the second inspection unit 44 to perform the inspection. Thereafter, the ST separation determination unit 54 instructs the switching control unit 53 so that the switch circuit 33 switches from the second connection state to the first connection state. Details of the ST separation determination unit 54 will be described later.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the first inspection circuit 34 and the first circuit control unit 41 and the configuration related to the PCS activation determination unit 51 and the PCS separation determination unit 52.
  • the PCS activation determination unit 51 determines whether the PCS 13 is activated as described above.
  • the PCS 13 generates switching noise of specific frequencies (for example, 10 kHz, 20 kHz, and 40 kHz) by operating a built-in switching circuit at startup. For this reason, when the PCS 13 is connected to the output lines 22 and 23 to be inspected and activated, the switching noise propagates to the output lines 22 and 23 to be inspected, and as a result, the inspection accuracy in the inspection device 14 is improved. Will be reduced.
  • the switching noise is detected in the output lines 22 and 23 to be inspected, it can be determined that the PCS 13 is connected to the output lines 22 and 23 to be inspected and the PCS 13 is activated.
  • the PCS activation determination unit 51 acquires the voltage of the frequency component corresponding to the switching noise among the voltages of the output lines 22 and 23 to be inspected, and the magnitude of the acquired frequency component voltage. Is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the PCS 13 is activated. Thereby, it can be checked with the tester 14 whether the PCS 13 is activated.
  • the PCS separation determination unit 52 determines whether or not the output lines 22 and 23 to be inspected are electrically separated from the PCS 13 as described above.
  • the PCS 13 includes the large-capacitance capacitor 25 for stabilizing the power from the solar cell array 15. For this reason, if the output lines 22 and 23 to be inspected are connected to the PCS 13 (that is, not electrically separated), the test signal injected into the output lines 22 and 23 to be inspected is the large-capacitance capacitor 25. As a result, the accuracy of the inspection in the inspection device 14 is lowered.
  • the capacitance of the large-capacitance capacitor 25 is about 1 mF, whereas the capacitance components in the output lines 22 and 23 and the solar cell string 11 are about 50 nF, which is significantly lower than the capacitance of the large-capacitance capacitor 25. Therefore, if the capacitance of the circuit including the output lines 22 and 23 to be inspected is detected, it can be determined whether or not the output lines 22 and 23 to be inspected are electrically separated from the PCS 13.
  • the PCS separation determination unit 52 acquires the capacitance of the circuit including the output lines 22 and 23 to be inspected, and when the acquired capacity is less than a predetermined value, the output lines 22 and 23 to be inspected. Is determined to be electrically separated from the PCS 13. As a result, it is possible to accurately confirm with the inspector 14 that the output lines 22 and 23 to be inspected are electrically separated from the PCS 13.
  • the PCS activation determination unit 51 and the PCS separation determination unit 52 use measurement values regarding the output lines 22 and 23 to be inspected. For this reason, the PCS activation determination unit 51 and the PCS separation determination unit 52 are similar to the first inspection unit 42 and the second inspection unit 44 in that the first inspection circuit 34 is connected to the output line 22a via the pair of probes 31a and 32a.
  • the second inspection circuit 35 operates in the first connection state connected to the output lines 22b and 23b via the other pair of probes 31b and 32b.
  • the first inspection circuit 34 includes a voltage detection circuit 61, a BPF (Band Pass Filter) 62, an AC voltage application circuit 63, and a current detection circuit 64.
  • the first circuit control unit 41 includes a voltage acquisition unit 71, a voltage application instruction unit 72, and an impedance measurement unit (measurement unit) 73.
  • the voltage detection circuit 61 detects a voltage between two output lines (in the example of FIG. 3, the output lines 22a and 23a) connected to the first inspection circuit 34.
  • the voltage detection circuit 61 transmits a signal of the detected voltage to the BPF 62 and the impedance measurement unit 73.
  • the BPF 62 passes an AC voltage signal in a predetermined frequency band among the voltage signals detected by the voltage detection circuit 61.
  • the BPF 62 sequentially transmits the passed AC voltage signal to the voltage acquisition unit 71.
  • the BPF 62 can switch the center frequency of the passable frequency band to 10 kHz, 20 kHz, and 40 kHz according to the frequency generated when the PCS 13 is activated.
  • the AC voltage application circuit 63 applies an AC voltage based on an instruction from the voltage application instruction unit 72 between two output lines connected to the first inspection circuit 34 (in the example of FIG. 3, the output lines 22a and 23a). Apply.
  • the AC voltage application circuit 63 transmits an applied AC voltage signal to the impedance measurement unit 73.
  • the current detection circuit 64 detects the current flowing through the two output lines (in the example of FIG. 3, the output lines 22a and 23a) connected to the first inspection circuit 34.
  • the current detection circuit 64 transmits the detected current signal to the impedance measurement unit 73.
  • the voltage acquisition unit 71 sequentially acquires an AC voltage signal that has passed through the BPF 62. In the present embodiment, the voltage acquisition unit 71 transmits the acquired AC voltage time-series data to the PCS activation determination unit 51.
  • the voltage application instruction unit 72 instructs the AC voltage application circuit 63 to apply an AC voltage between the two output lines connected to the first inspection circuit 34.
  • the voltage application instruction unit 72 instructs the AC voltage application circuit 63 based on an instruction from the PCS separation determination unit 52.
  • the impedance measurement unit 73 uses the voltage signal injected (applied) by the AC voltage application circuit 63 and the current signal from the current detection circuit 64 (or the voltage signal from the voltage detection circuit 61) to perform the first inspection. Impedances of two output lines connected to the circuit 34 (in the example of FIG. 3, the output lines 22a and 23a) are measured. In the present embodiment, the impedance measurement unit 73 transmits the capacitance component of the measured impedance to the PCS separation determination unit 52.
  • the PCS activation determination unit 51 determines whether or not the PCS 13 is activated based on the time-series data of the AC voltage from the voltage acquisition unit 71. Is notified to the PCS separation determination unit 52. For example, when the RMS (Root ⁇ Mean Square) value of the AC voltage that has passed through the BPF 62 is 50 mV or more, the PCS activation determination unit 51 determines that the PCS 13 is activated. On the other hand, if the RMS value of the AC voltage is less than 50 mV, it is likely that mere aerial noise has been detected or the measurement limit based on the S / N ratio has been reached. The determination unit 51 determines that the PCS 13 is not activated.
  • the RMS Root ⁇ Mean Square
  • the PCS separation determination unit 52 determines whether or not the output lines 22a and 23a to be inspected are electrically separated from the PCS 13 based on the capacitance component of the impedance from the impedance measurement unit 73, and the separation is performed. If it is determined that the ST separation is determined, the ST separation determination unit 54 is notified. For example, when the capacitance component is 10 ⁇ F or more, the PCS separation determination unit 52 determines that the output lines 22a and 23a to be inspected are not electrically separated from the PCS 13 (that is, connected). On the other hand, when the capacitance component is less than 10 ⁇ F, the PCS separation determination unit 52 determines that the output lines 22 a and 23 a to be inspected are electrically separated from the PCS 13.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the first test circuit 34, the second test circuit 35, the first circuit control unit 41, and the second circuit control unit 43, and the configuration related to the ST separation determination unit 54. is there.
  • the ST separation determination unit 54 determines whether or not the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other.
  • the output lines 22a and 22b are in a conductive state
  • the output lines 23a and 23b are in a conductive state.
  • the inspection device 14 can inspect the entire two inspection objects, but cannot inspect the two inspection objects individually.
  • the two output lines 22a and 22b are electrically insulated and the output lines 23a and 23b are electrically insulated, the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 can be determined to be electrically separated from each other.
  • the ST separation determination unit 54 acquires the resistance value between the output lines 22a and 22b and the resistance value between the output lines 23a and 23b, and both of the acquired resistance values are equal to or greater than a predetermined value. In this case, it is determined that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other. Thereby, it can be confirmed with high accuracy by the inspector 14 that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other.
  • the ST separation determination unit 54 acquires the resistance value between the output lines 22a and 22b and the resistance value between the output lines 23a and 23b. Therefore, the ST separation determination unit 54 is different from the first inspection unit 42 and the second inspection unit 44 in that the first inspection circuit 34 is connected to the output lines 22a and 22b via the probes 31a and 31b.
  • the inspection circuit 35 needs to operate in the second connection state in which the inspection circuit 35 is connected to the output lines 23a and 23b via the probes 32a and 32b. Therefore, the ST separation determination unit 54 instructs the switching control unit 53 at the start of operation to switch the switch circuit 33 from the first connection state to the second connection state. Then, the ST separation determination unit 54 instructs the switching control unit 53 at the end of the operation to switch the switch circuit 33 from the second connection state to the first connection state.
  • the first inspection circuit 34 includes a voltage detection circuit 61, an AC voltage application circuit 63, and a current detection circuit 64.
  • the second inspection circuit 35 includes a voltage detection circuit 65, an AC voltage application circuit 66, and a current detection circuit 67.
  • the voltage detection circuit 65, the AC voltage application circuit 66, and the current detection circuit 67 are the same as the voltage detection circuit 61, the AC voltage application circuit 63, and the current detection circuit 64, respectively, and thus description thereof is omitted.
  • the first circuit control unit 41 includes a voltage application instruction unit 72 and an impedance measurement unit 73.
  • the second inspection circuit 35 includes a voltage application instruction unit 74 and an impedance measurement unit (measurement unit) 75.
  • the voltage application instructing unit 74 and the impedance measuring unit 75 are the same as the voltage application instructing unit 72 and the impedance measuring unit 73, respectively, and thus description thereof is omitted.
  • the ST separation determination unit 54 is based on the resistance value between the output lines 22a and 22b and the resistance value between the output lines 23a and 23b, and the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string. 11 determines whether or not they are electrically separated from each other, and when it is determined that they are separated from each other, the first inspection unit 42 and the second inspection unit 44 are instructed to perform the inspection.
  • the ST separation determination unit 54 applies an AC voltage between the output lines 22 a and 22 b via the voltage application instruction unit 72 and the AC voltage application circuit 63, and impedance between the output lines 22 a and 22 b. Are acquired via the AC voltage application circuit 63, the current detection circuit 64 (or the voltage detection circuit 61), and the impedance measurement unit 73. Similarly, the ST separation determination unit 54 applies an AC voltage between the output lines 23a and 23b via the voltage application instruction unit 74 and the AC voltage application circuit 66, and thereby the resistance component of the impedance between the output lines 23a and 23b. Is obtained via the AC voltage application circuit 66, the current detection circuit 67 (or the voltage detection circuit 65), and the impedance measurement unit 75.
  • the ST separation determination unit 54 indicates that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other. judge. On the other hand, when at least one of the two resistance components is less than 5 ⁇ , for example, the ST separation determination unit 54 indicates that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other. It is determined that there is no (that is, connected).
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of inspection processing in the inspection device 14 having the above-described configuration. As shown in FIG. 5, first, the operation of each unit is checked (S1). At this time, it is confirmed that the switch circuit 33 is in the first connection state.
  • the PCS activation determining unit 51 generates an AC voltage in a predetermined frequency band (10 kHz, 20 kHz, or 40 kHz) in the output lines 22a and 23a from the output lines 22a and 23a, the voltage detection circuit 61, the BPF 62, and the voltage acquisition unit 71. (S2).
  • the PCS activation determination unit 51 determines whether or not the RMS of the acquired AC voltage is 50 mV or more (S3). When the RMS of the AC voltage is 50 mV or more, the PCS activation determination unit 51 determines that the PCS 13 is activated and outputs the fact via the output unit 37 (S4), and then the inspection process. Exit.
  • the PCS separation determination unit 52 applies the AC voltage to the output lines 22a and 23a via the voltage application instruction unit 72 and the AC voltage application circuit 63 (S5).
  • the PCS separation determination unit 52 converts the capacitance component of the impedance of the circuit including the output lines 22 and 23 from the output lines 22a and 23a to the AC voltage application circuit 63 and the current detection circuit 64 (or the voltage detection circuit 61). Obtained via the impedance measuring unit 73 (S6).
  • the PCS separation determination unit 52 determines whether or not the acquired capacitance component is 10 ⁇ F or more (S7). When the capacitance component is 10 ⁇ F or more, the PCS separation determination unit 52 determines that the output lines 22a and 23a to be inspected are connected to the PCS 13, and outputs the fact via the output unit 37 (S8). Then, the above-described inspection process is terminated.
  • the ST separation determination unit 54 causes the switch circuit 33 to switch from the first connection state to the second connection state via the switching control unit 53 (S9).
  • the ST separation determination unit 54 applies an AC voltage between the output lines 22 a and 22 b via the voltage application instruction unit 72 and the AC voltage application circuit 63, and the voltage application instruction unit 74 and the AC voltage application circuit 66. Then, an AC voltage is applied between the output lines 23a and 23b (S10). Next, the ST separation determination unit 54 determines the impedance resistance component between the output lines 22a and 22b via the AC voltage application circuit 63 and the current detection circuit 64 (or voltage detection circuit 61) and the impedance measurement unit 73.
  • the ST separation determination unit 54 determines whether or not both of the two acquired resistance components are, for example, 5 ⁇ or more (S12). When both of the two resistance components are less than 5 ⁇ , for example, the ST separation determination unit 54 determines that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are connected to each other, and The effect is output via the output unit 37 (S13). Then, the ST separation determination unit 54 causes the switch circuit 33 to switch from the second connection state to the original first connection state via the switching control unit 53 (S14), and then ends the inspection process. .
  • the PCS activation determination unit 51 determines that the PCS 13 is not activated, and the PCS separation determination unit 52 determines that the output lines 22a and 23a to be inspected are It is determined that the PCS 13 is electrically separated, and the ST separation determination unit 54 determines that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other. It will be.
  • the ST separation determination unit 54 causes the switch circuit 33 to switch from the second connection state to the original first connection state via the switching control unit 53 (S15), and then the first inspection unit 42 and Each of the 2nd test
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system including an inspection device according to another embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic power generation system 101 of the present embodiment is provided with a PCS 130 instead of the PCS 13, and an inspection device instead of the inspection device 14.
  • the other configuration is the same, except that 140 is provided.
  • the PCS 130 of this embodiment is different from the PCS 13 shown in FIG. 1 in that a Y capacitor 29 is provided, and the other configurations are the same.
  • the Y capacitor 29 is provided between the power lines PL1 and PL2 in the PCS 130 and the ground in order to reduce switching noise in the PCS 130.
  • the tester 140 of the present embodiment is connected to the P terminal of the solar cell string 11b and the point that a ground terminal 300 that is grounded to the chassis or the like is added.
  • the difference is that activation and separation of the PCS 130 are confirmed using the probe 31b attached to the output line 22b and the ground terminal 300, and the other configurations are the same.
  • the tester 140 measures the voltage between the probe 31b and the ground terminal 300, and acquires the voltage of the frequency component (for example, 20 kHz) corresponding to the switching noise in the PCS 130 among the measured voltages.
  • the magnitude of the acquired frequency component voltage is equal to or greater than a predetermined value, it can be determined that the PCS 130 is connected to the output line 22b to be inspected and the PCS 130 is activated.
  • the inspector 140 inspects the capacity of the Y capacitor 29. Specifically, the tester 140 measures the capacitance between the probe 31b and the ground terminal 300.
  • the capacitance about 100 nF
  • the output line 22b to be inspected is connected to the PCS 130
  • the capacitance (about 100 nF) of the Y capacitor 29 is detected as the capacitance between the probe 31b and the ground terminal 300.
  • a parasitic capacitance about 5 nF
  • the tester 140 can determine whether or not the output line 22b to be tested is electrically separated from the PCS 130 by measuring the capacitance between the probe 31b and the ground terminal 300.
  • Such an inspection method for inspecting the capacity of the Y capacitor 29 has many common parts with the inspection method for detecting disconnection in the solar panel included in the solar cell module 21 performed thereafter. Therefore, in order to determine whether or not the output line 22b to be inspected is electrically separated from the PCS 130, it is possible to suppress an increase in the size of the inspection instrument 140 or an increase in manufacturing cost. .
  • the inspector 140 measures an electrical signal between the probe 31b and the ground terminal 300, but the probe is attached to the output line 23b connected to the N terminal of the solar cell string 11b. An electrical signal between 32b and the ground terminal 300 may be measured. Since the switching noise is also superimposed on the electric signal, it can be determined whether the PCS 130 is connected to the output line 23b to be inspected and the PCS 130 is activated.
  • the capacitance (about 100 nF) of the Y capacitor 29 is detected as the capacitance between the probe 32b and the ground terminal 300. Accordingly, the inspector 140 measures the capacitance between the probe 32b and the ground terminal 300 in the same manner as when measuring the capacitance between the probe 31b and the ground terminal 300, so that the output line 23b to be inspected is determined. It can be determined whether or not the PCS 130 is electrically separated.
  • the PCS activation determination unit 51 and the PCS separation determination unit 52 use the measurement values in the output lines 22a and 23a, but may use the measurement values in the output lines 22b and 23b. In this case, the PCS activation determination unit 51 and the PCS separation determination unit 52 may be connected to the second circuit control unit 43 instead of the first circuit control unit 41.
  • the inspector 14 inspects two inspection objects, but may inspect three or more inspection objects. Furthermore, when the ST separation determination unit 54 is omitted, the inspector 14 may inspect one inspection object.
  • the ST separation determination unit 54 uses the resistance component of the impedance between the output lines 22a and 22b and the resistance component of the impedance between the output lines 23a and 23b.
  • the potential difference between 22b and the potential difference between the output lines 23a and 23b may be used.
  • the ST separation determination unit 54 acquires the potential difference between the output lines 22a and 22b and the potential difference between the output lines 23a and 23b via the voltage detection circuits 61 and 65, and both absolute values of the acquired potential differences are obtained.
  • the value is 1 V or more, for example, it can be determined that the two output lines 22 and 23 to be inspected and the solar cell string 11 are electrically separated from each other.
  • this invention is applied to the photovoltaic power generation system, it is not limited to this,
  • the present invention can be applied to any power supply system including a conversion device.
  • a fuel cell device capable of obtaining electric energy (DC power) using hydrogen fuel by an electrochemical reaction between hydrogen fuel and oxygen in the air
  • Examples include storage batteries that store electrical energy, capacitors such as capacitors, and the like.
  • the switch circuit 24 is utilized, it is not limited to this, Arbitrary interruption
  • the switch circuit 27 is utilized, it is not limited to this, Arbitrary interruption
  • the control block (especially the control unit 36) of the tester 14 may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or by software using a CPU (Central Processing Unit). It may be realized.
  • the tester 14 includes a CPU that executes instructions of a program that is software that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) in which the program and various data are recorded so as to be readable by a computer (or CPU), or A storage device (these are referred to as “recording media”), a RAM (Random Access Memory) for expanding the program, and the like are provided.
  • recording media these are referred to as “recording media”
  • RAM Random Access Memory
  • the objective of this invention is achieved when a computer (or CPU) reads the said program from the said recording medium and runs it.
  • the recording medium a “non-temporary tangible medium” such as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used.
  • the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program.
  • a transmission medium such as a communication network or a broadcast wave
  • the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.
  • the inspection device includes the first power supply side circuit including the first DC power supply that generates or charges / discharges, and the power conversion device that converts the power supplied from the first power supply side circuit.
  • an inspection device for inspecting the first power supply side circuit in a power supply system comprising a first shutoff mechanism that shuts off the electrical connection between the first power supply side circuit and the power converter.
  • the first power supply circuit is electrically separated from the power converter by the first shut-off mechanism based on a measurement unit that measures the impedance of the one power supply circuit and the capacitance component of the impedance measured by the measurement unit.
  • a first separation determination unit that determines whether or not the first separation determination unit.
  • the power converter is provided with a capacitor having a relatively large capacity (for example, about 1 mF) in order to stabilize the power from the DC power source.
  • the parasitic capacitance in the first power supply side circuit is relatively small, for example, about 50 nF at the maximum in the case of a photovoltaic power generation device.
  • the impedance of the first power supply side circuit is measured, and whether or not the first power supply side circuit is electrically separated from the power converter from the capacitance component of the measured impedance. It can be determined with a vessel. Note that the separation can be reliably determined by selecting an appropriate frequency (for example, 1 kHz or less) and measuring the impedance related to the selected frequency.
  • the measured impedance may be between the positive terminal and negative terminal of the DC power supply, between the positive terminal of the DC power supply and ground, or between the negative terminal of the DC power supply and ground.
  • an alternating current test signal may be detected by injecting an AC voltage test signal into the first power supply side circuit.
  • the measurement unit further measures the magnitude of a predetermined frequency component in the AC voltage of the first power supply side circuit, and the frequency component measured by the measurement unit
  • a first activation determination unit that determines whether or not the power conversion device is activated based on the magnitude of the power conversion device, and when the activation determination unit determines that the power conversion device is not activated, the first It is preferable that the separation determination unit operates.
  • the first separation determination unit operates to accurately determine whether the first power supply side circuit is electrically separated from the power conversion device. It can be confirmed well.
  • the said power supply further provided with the 2nd power supply side circuit containing the 2nd DC power supply which carries out power generation or charging / discharging, and the 2nd interruption
  • the inspection device Since the inspection is performed, the two power supply side circuits cannot be inspected individually.
  • the inspection device is to inspect the first power supply side circuit and the second power supply side circuit in the power supply system, and the measurement unit includes the first power supply side circuit and the second power supply side circuit. It is preferable to further include a second separation determination unit that determines whether the second power supply side circuits are electrically separated from each other. In this case, it is possible to determine whether or not the two power supply side circuits are electrically separated from each other. The two power supply side circuits can be individually inspected.
  • the second separation determination unit when the first separation determination unit determines that the first power supply side circuit is electrically separated from the power converter, the second separation determination unit operates. It is preferable to do. In this case, when the first power supply side circuit is electrically separated from the power converter, the second separation determination unit operates to electrically separate the two power supply side circuits. Can be confirmed with high accuracy by the device itself.
  • a control method for an inspector comprising: a first power supply side circuit including a first DC power supply that generates or charges / discharges; a power converter that converts power supplied from the first power supply side circuit; In a power supply system comprising a first shut-off mechanism that shuts off an electrical connection between the first power supply side circuit and the power converter, a control method for an inspector that inspects the first power supply side circuit, Based on the measurement step of measuring the impedance of the first power supply side circuit and the capacitance component of the impedance measured in the measurement step, the first power supply side circuit is electrically connected to the power converter by the first cutoff mechanism. And a first separation determination step for determining whether or not they are separated from each other.
  • the inspection device may be realized by a computer.
  • a control program for an inspection device that realizes the inspection device by a computer by causing the computer to operate as each unit included in the inspection device.
  • a computer-readable recording medium on which it is recorded also fall within the scope of the present invention.

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Abstract

太陽電池ストリング(11)を含む電源側回路(11、22、および23)がPCS(13および130)から電気的に分離しているかを自器にて判定する。検査器(14および140)は、太陽電池ストリング(11)を含む電源側回路のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスの容量成分から、電源側回路がPCS(13および130)から電気的に分離しているかどうかを判定する。

Description

検査器およびその制御方法、ならびに制御プログラム
 本発明は、例えば太陽光発電システムのような、直流電源を備えた電源システムにおいて検査を行う検査器に関する。
 太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリングを備え、各太陽電池ストリングは、複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成されている。各太陽電池ストリングにて発電された直流の電力は、パワーコンディショニングシステム(以下、PCS(Power Conditioning System)と称する。)にて交流の電力に変換され、商用電力系統等に供給される。
 このような太陽光発電システムでは、安全かつ安定な電力供給を行うため、太陽電池ストリングの検査が行われる。この検査の例としては、断線の有無を検査したり、地絡の有無を検査したりすることが挙げられる。
 例えば、特許文献1には、複数の太陽電池ストリングを備えた太陽光発電システムにおいて、太陽電池ストリングの地絡の有無を検査する地絡検出装置が記載されている。この地絡検出装置では、検査対象の太陽電池ストリングを太陽光発電システムから解列して、すなわち太陽電池ストリングとPCSとの間に設けられたスイッチ部により太陽電池ストリングとPCSとを電気的に分離した状態にて、太陽電池ストリングの地絡の有無を検査するようになっている。これにより、PCSに起因して発生するノイズの悪影響が地絡検出に及ぶことを抑制することができる。
日本国公開特許公報「特開2012-119382号公報(2012年06月21日公開)」
 特許文献1の地絡検出装置は、上記太陽光発電システムに固定する固定型であるため、上記スイッチ部を内蔵することができる。しかしながら、可搬型の検査器では、上記スイッチ部を内蔵することは困難である。
 そこで、上記可搬型の検査器を利用する場合、接続箱、PCSなど、上記検査器とは別の固定装置に設けられたスイッチ部または遮断機構を利用して、上記太陽電池ストリングと上記PCSとを電気的に分離することになる。しかしながら、この場合、上記分離を、上記固定装置にて確認する必要があり、手間がかかることになる。
 本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池ストリングなどの直流電源を含む電源側回路が、PCSなどの電力変換装置から電気的に分離しているかを自器にて判定できる検査器などを提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様における検査器は、発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおける前記第1電源側回路の検査を行う検査器であって、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定部と、該測定部が測定したインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定部と、を備えている。
 また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様における検査器の制御方法は、発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおいて、前記第1電源側回路の検査を行う検査器の制御方法であって、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定ステップと、該測定ステップにて測定されたインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定ステップと、を含んでいる。
 本発明の一態様における構成によれば、第1電源側回路のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスの容量成分から、前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離しているかを検査器にて判定できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る検査器を備えた太陽光発電システムの構成を示す概略の回路図である。 上記検査器の構成を示すブロック図である。 上記検査器における第1検査用回路および第1回路制御部の構成であって、上記検査器におけるPCS起動判定部およびPCS分離判定部に関する構成を示すブロック図である。 上記検査器における第1検査用回路、第2検査用回路、第1回路制御部、および第2回路制御部の構成であって、上記検査器におけるST分離判定部に関する構成を示すブロック図である。 上記構成の検査器における検査処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る検査器を備えた太陽光発電システムの構成を示す概略の回路図である。
 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。
 〔実施の形態1〕
 (太陽光発電システムの概要)
 図1は、本発明の一実施形態に係る検査器を備えた太陽光発電システムの構成を示す概略の回路図である。図1に示すように、太陽光発電システム(電源システム)1は、複数の太陽電池ストリング(直流電源、電源側回路)11、接続箱12、PCS(電力変換装置)13、および検査器14を備えている。
 太陽電池ストリング11は、多数の太陽電池モジュール21が直列接続されて形成されている。各太陽電池モジュール21は、直列接続された複数の太陽電池セル(図示せず)を備え、パネル状に形成されている。複数の太陽電池ストリング11は太陽電池アレイ15を構成している。各太陽電池ストリング11は、接続箱12を介してPCS(電力変換回路)14に接続されている。
 接続箱12は、各太陽電池ストリング11を並列に接続している。具体的には、各太陽電池ストリング11のP端子と接続されている出力線路(電源側回路)22同士を接続し、各太陽電池ストリング11のN端子と接続されている出力線路(電源側回路)23同士を接続している。接続された太陽電池ストリング11および出力線路22・23により電源側回路が構成される。
 また、接続箱12には、各太陽電池ストリング11を太陽光発電システム1から電気的に切り離すためのスイッチ回路(第1遮断機構、第2遮断機構)24が設けられている。なお、出力線路22・23の何れか(図1の例では出力線路22)には逆流防止用のダイオード28が設けられていることが望ましい。
 PCS13は、各太陽電池ストリング11から入力した直流電力を交流電力に変換して外部の電力系統に出力する。具体的には、PCS13には、太陽電池アレイ15からの電力を安定化させるための大容量コンデンサ25と、当該電力を所定の直流電力または交流電力に変換するための電力変換回路26とが設けられている。また、PCS13を太陽電池アレイ15および接続箱12から電気的に切り離すためのスイッチ回路(第1遮断機構)27がPCS13に設けられている。
 検査器14は、太陽電池ストリング11を検査する。この検査の例としては、断線の有無を検査する断線検査、地絡の有無を検査する地絡検査、各太陽電池モジュール21に設置されたバイパスダイオードの断線検査などが挙げられる。具体的には、検査器14には2本のプローブ31・32が設けられ、この2本のプローブ31・32の先端部を、検査対象の太陽電池ストリング11に接続されている出力線路22・23にそれぞれ取り付ける。これにより、検査器14は、上記検査対象の太陽電池ストリング11を検査することができる。
 本実施形態では、検査器14には、2本のプローブ31・32が2対設けられている。すなわち、検査器14には、一対のプローブ31a・32a、および他の一対のプローブ31b・32bが設けられている。これにより、検査器は、2本の太陽電池ストリング11a・11bを検査することができる。
 (検査器14の構成)
 図2は、検査器14の構成を示すブロック図である。図2に示すように、検査器14は、上述のプローブ31・32の他に、スイッチ回路33、第1検査用回路34、第2検査用回路35、制御部36、および出力部37を備えている。
 プローブ31aは、第1検査用回路34に接続され、プローブ32aは、スイッチ回路33に接続される。また、プローブ31bは、スイッチ回路33に接続され、プローブ32bは、第2検査用回路35に接続される。
 スイッチ回路33は、制御部36からの指示に基づき、プローブ32a・31bの接続状態を、第1の接続状態と第2の接続状態との間で切り替える。第1の接続状態の場合、プローブ32aは、スイッチ回路33を介して、第1検査用回路34に接続され、プローブ31bは、スイッチ回路33を介して、第2検査用回路35に接続される。一方、第2の接続状態の場合、プローブ32aは、スイッチ回路33を介して、第2検査用回路35に接続され、プローブ31bは、スイッチ回路33を介して、第1検査用回路34に接続される。
 従って、第1の接続状態の場合、第1検査用回路34は、一対のプローブ31a・32aを介して、一方の太陽電池ストリング(第1直流電源)11aからの出力線路22a・23aに接続することになる。これにより、第1検査用回路34は、太陽電池ストリング11aおよび出力線路22a・23aを含む第1電源側回路を検査することになる。
 また、第2検査用回路35は、他の一対のプローブ31b・32bを介して、他方の太陽電池ストリング(第2直流電源)11bからの出力線路22b・23bに接続することになる。これにより、第2検査用回路35は、太陽電池ストリング11bおよび出力線路22b・23bを含む第2電源側回路を検査することになる。
 一方、第2の接続状態の場合、第1検査用回路34は、プローブ31a・31bを介して、両方の太陽電池ストリング11a・11bにおけるP端子からの出力線路22a・22bに接続することになる。また、第2検査用回路35は、プローブ32a・32bを介して、両方の太陽電池ストリング11a・11bにおけるN端子からの出力線路23a・23bに接続することになる。本実施形態では、通常は第1の接続状態であり、後述する所定の場合にのみ第2の接続状態に切り替わるようになっている。
 第1検査用回路34は、制御部36からの指示に基づき、太陽電池ストリング11に対する第1検査に必要な測定値を取得するための回路群である。具体的には、第1検査用回路34は、接続された出力線路22・23に試験用信号を注入する注入回路、接続された出力線路22・23における応答としての電気的物理量を検出する検出回路、などを備える。
 上記注入回路は、第1検査に必要な電圧を印加したり、電流を流したりする。上記電圧および上記電流は、直流の場合もあれば、交流の場合もあり、交流の周波数も種々に設定が可能である。また、上記検出回路は、第1検査に必要な電気的物理量を検出し、この電気的物理量の例としては、太陽電池ストリング11の正負極間電圧、太陽電池ストリング11の正極とフレームグランドとの間の電圧、太陽電池ストリング11の負極とフレームグランドとの間の電圧、太陽電池ストリング11の発電電流などが挙げられる。
 第2検査用回路35は、制御部36からの指示に基づき、太陽電池ストリング11に対する第2検査に必要な測定値を取得するための回路群である。なお、第2検査は、第1検査に比べて、検査対象が異なるのみであり、検査内容は同様である。従って、第2検査用回路35の詳細については、その説明を省略する。
 制御部36は、検査器14内の各種構成の動作を統括的に制御するものであり、例えばCPU(Central Processing Unit)およびメモリを含むコンピュータによって構成される。そして、各種構成の動作制御は、制御プログラムをコンピュータに実行させることによって行われる。なお、制御部36の詳細については後述する。
 出力部37は、制御部36からのデータに基づき、各種情報を出力する。具体的には、出力部37は、各種情報を表示したり、音声出力したり、印刷したり、着脱可能な記録媒体に記録したり、外部の装置に送信したりする。
 (制御部36の構成)
 図2に示すように、制御部36は、第1回路制御部41、第1検査部42、第2回路制御部43、および第2検査部44を備えている。さらに、本実施形態では、制御部36は、PCS起動判定部(起動判定部)51、PCS分離判定部(第1分離判定部)52、切替制御部53、およびST分離判定部(第2分離判定部)54を備えている。
 第1回路制御部41は、第1検査用回路34を制御して、第1検査部42における検査に必要な測定値を取得する。具体的には、第1回路制御部41は、第1検査用回路34が検出した電気的物理量を上記測定値として取得したり、当該電気的物理量を用いて上記測定値を算出したりする。また、第1回路制御部41は、上記測定値を取得するために、第1検査用回路34に試験用信号を注入するように適宜指示してもよい。
 第1検査部42は、第1回路制御部41に対し所要の測定値を要求して取得することにより、検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11に対し、断線検査、地絡検査など、各種の検査を行う。第1検査部42は、検査結果を、出力部37を介して出力する。なお、第1検査部42の詳細については、特開2012-119382、特許第4604250号、特許第5196607号、特開2013-156125などで公知であるので、その説明を省略する。
 第2回路制御部43は、第2検査用回路35を制御して、第2検査部44における検査に必要な測定値を取得する。なお、第2回路制御部43の詳細は、第1回路制御部41と同様であるので、その説明を省略する。
 第2検査部44は、第2回路制御部43に対し所要の測定値を要求して取得することにより、検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11に対し、上述のような各種の検査を行う。第2検査部44は、検査結果を、出力部37を介して出力する。なお、第2検査部44の詳細については、第1検査部42と同様に公知であるので、その説明を省略する。
 PCS起動判定部51は、第1回路制御部41に対し所要の測定値を要求して取得することにより、PCS13が起動しているか否かを判定する。起動している場合、PCS起動判定部51は、その旨を出力部37を介して出力する。一方、起動していない場合、PCS起動判定部51は、その旨をPCS分離判定部52に通知する。なお、PCS起動判定部51の詳細については後述する。
 PCS分離判定部52は、第1回路制御部41に対し所要の測定値を要求して取得することにより、検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、PCS13から電気的に分離しているか否かを判定する。分離していない場合、PCS分離判定部52は、その旨を出力部37を介して出力する。一方、分離している場合、PCS分離判定部52は、その旨をST分離判定部54に通知する。なお、PCS分離判定部52の詳細については後述する。
 切替制御部53は、ST分離判定部54からの指示に基づき、第1の接続状態と第2の接続状態との間で切り替えるように、スイッチ回路33を制御する。
 ST分離判定部54は、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離しているか否かを判定する。具体的には、ST分離判定部54は、まず、スイッチ回路33が第1の接続状態から第2の接続状態に切り替えるように切替制御部53に指示する。次に、ST分離判定部54は、第1回路制御部41および第2回路制御部43に対し、所要の測定値を要求して取得することにより、上記判定を行う。
 互いに電気的に分離していない場合、すなわち、互いに電気的に接続している場合、ST分離判定部54は、その旨を出力部37を介して出力する。一方、互いに電気的に分離している場合、ST分離判定部54は、第1検査部42および第2検査部44に対し、検査を実行するように指示する。その後、ST分離判定部54は、スイッチ回路33が第2の接続状態から第1の接続状態に切り替えるように切替制御部53に指示する。なお、ST分離判定部54の詳細については後述する。
 (PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52の詳細)
 図3は、第1検査用回路34および第1回路制御部41の構成であって、PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52に関する構成を示すブロック図である。
 PCS起動判定部51は、上述のように、PCS13が起動しているか否かを判定するものである。PCS13は、起動時において、内蔵のスイッチング回路が動作することにより、特有の周波数(例えば、10kHz、20kHz、および40kHz)のスイッチングノイズが発生する。このため、PCS13が検査対象の出力線路22・23に接続されて起動している場合、上記スイッチングノイズが検査対象の出力線路22・23に伝搬し、その結果、検査器14における検査の精度が低下することになる。
 逆に言えば、検査対象の出力線路22・23にて上記スイッチングノイズを検出すれば、検査対象の出力線路22・23にPCS13が接続され、かつPCS13が起動していると判断できる。
 そこで、本実施形態では、PCS起動判定部51は、検査対象の出力線路22・23の電圧のうち、上記スイッチングノイズに対応する周波数成分の電圧を取得し、取得した周波数成分の電圧の大きさが所定値以上である場合、PCS13が起動していると判定している。これにより、PCS13が起動しているか否かを検査器14にて確認することができる。
 また、PCS分離判定部52は、上述のように、検査対象の出力線路22・23がPCS13から電気的に分離しているか否かを判定するものである。上述のように、PCS13は、太陽電池アレイ15からの電力を安定化させるための大容量コンデンサ25を備えている。このため、検査対象の出力線路22・23がPCS13に接続されている(すなわち電気的に分離されていない)と、検査対象の出力線路22・23へ注入した試験用信号が、大容量コンデンサ25に吸収され、その結果、検査器14における検査の精度が低下することになる。
 ところで、大容量コンデンサ25の容量は、1mF程度であるのに対し、出力線路22・23および太陽電池ストリング11における容量成分は、50nF程度であり、大容量コンデンサ25の容量に比べて著しく低い。従って、検査対象の出力線路22・23を含む回路の容量を検出すれば、検査対象の出力線路22・23がPCS13から電気的に分離されているか否かを判断できる。
 そこで、本実施形態では、PCS分離判定部52は、検査対象の出力線路22・23を含む回路の容量を取得し、取得した容量が所定値未満である場合、検査対象の出力線路22・23がPCS13から電気的に分離されていると判定している。これにより、検査対象の出力線路22・23がPCS13から電気的に分離されていることを検査器14にて精度良く確認することができる。
 上述のように、PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52は、検査対象の出力線路22・23に関する測定値を利用している。このため、PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52は、第1検査部42および第2検査部44と同様に、第1検査用回路34が一対のプローブ31a・32aを介して出力線路22a・23aに接続され、第2検査用回路35が他の一対のプローブ31b・32bを介して出力線路22b・23bに接続された第1の接続状態で動作することになる。
 図3に示すように、第1検査用回路34は、電圧検出回路61、BPF(Band Pass Filter)62、交流電圧印加回路63、および電流検出回路64を備えている。また、第1回路制御部41は、電圧取得部71、電圧印加指示部72、およびインピーダンス測定部(測定部)73を備えている。
 電圧検出回路61は、第1検査用回路34に接続された2つの出力線路(図3の例では、出力線路22a・23a)間の電圧を検出する。電圧検出回路61は、検出した電圧の信号をBPF62およびインピーダンス測定部73に送信する。
 BPF62は、電圧検出回路61にて検出された電圧の信号のうち、所定の周波数帯域の交流電圧の信号を通過させる。BPF62は、通過した上記交流電圧の信号を電圧取得部71に逐次送信する。本実施形態では、BPF62は、PCS13が起動時に発生する周波数に応じて、通過可能な周波数帯域の中心周波数を、10kHz、20kHz、および40kHzに切替可能である。
 交流電圧印加回路63は、第1検査用回路34に接続された2つの出力線路(図3の例では、出力線路22a・23a)間に、電圧印加指示部72からの指示に基づく交流電圧を印加する。交流電圧印加回路63は、印加した交流電圧の信号をインピーダンス測定部73に送信する。
 電流検出回路64は、第1検査用回路34に接続された2つの出力線路(図3の例では、出力線路22a・23a)を流れる電流を検出する。電流検出回路64は、検出した電流信号をインピーダンス測定部73に送信する。
 電圧取得部71は、BPF62を通過した交流電圧の信号を逐次取得する。本実施形態では、電圧取得部71は、取得した交流電圧の時系列データをPCS起動判定部51に送信する。
 電圧印加指示部72は、第1検査用回路34に接続された2つの出力線路間に交流電圧を印加するように交流電圧印加回路63に指示する。本実施形態では、電圧印加指示部72は、PCS分離判定部52からの指示に基づき、交流電圧印加回路63に指示する。
 インピーダンス測定部73は、交流電圧印加回路63により注入(印加)された電圧信号と、電流検出回路64からの電流信号(或いは、電圧検出回路61からの電圧信号)とを用いて、第1検査用回路34に接続された2つの出力線路(図3の例では、出力線路22a・23a)のインピーダンスを測定する。本実施形態では、インピーダンス測定部73は、測定したインピーダンスのうち、容量成分をPCS分離判定部52に送信する。
 PCS起動判定部51は、上述のように、電圧取得部71からの交流電圧の時系列データに基づき、PCS13が起動しているか否かを判定し、起動していないと判定した場合、その旨をPCS分離判定部52に通知する。例えば、PCS起動判定部51は、BPF62を通過した交流電圧のRMS(Root Mean Square)値が50mV以上である場合、PCS13が起動していると判定する。一方、上記交流電圧のRMS値が50mV未満である場合、単なる空中ノイズを検出している可能性が高いか、或いは、S/N比に基づく測定限界に達していると考えられるので、PCS起動判定部51は、PCS13が起動していないと判定する。
 PCS分離判定部52は、上述のように、インピーダンス測定部73からのインピーダンスの容量成分に基づき、検査対象の出力線路22a・23aがPCS13から電気的に分離されているか否かを判定し、分離されていると判定した場合、その旨をST分離判定部54に通知する。例えば、PCS分離判定部52は、上記容量成分が10μF以上である場合、検査対象の出力線路22a・23aがPCS13から電気的に分離されていない(すなわち接続されている)と判定する。一方、上記容量成分が10μF未満である場合、PCS分離判定部52は、検査対象の出力線路22a・23aがPCS13から電気的に分離されていると判定する。
 (ST分離判定部54の詳細)
 図4は、第1検査用回路34、第2検査用回路35、第1回路制御部41、および第2回路制御部43の構成であって、ST分離判定部54に関する構成を示すブロック図である。
 ST分離判定部54は、上述のように、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離しているか否かを判定するものである。2つの検査対象の出力線路22・23が互いに接続されている(すなわち互いに電気的に分離されていない)場合、出力線路22a・22bどうしが導通状態となり、出力線路23a・23bどうしが導通状態となる。この場合、検査器14は、2つの検査対象の全体を検査することはできるが、2つの検査対象を個別に検査することができない。
 逆に言えば、出力線路22a・22bどうしが電気的に絶縁状態であり、出力線路23a・23bどうしが電気的に絶縁状態である場合、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していると判断できる。
 そこで、本実施形態では、ST分離判定部54は、出力線路22a・22b間の抵抗値と、出力線路23a・23b間の抵抗値と、を取得し、取得した抵抗値の両方が所定値以上である場合、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していると判定している。これにより、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していることを検査器14にて精度良く確認することができる。
 上述のように、ST分離判定部54は、出力線路22a・22b間の抵抗値と、出力線路23a・23b間の抵抗値と、を取得している。このため、ST分離判定部54は、第1検査部42および第2検査部44とは異なり、第1検査用回路34がプローブ31a・31bを介して出力線路22a・22bに接続され、第2検査用回路35がプローブ32a・32bを介して出力線路23a・23bに接続された第2の接続状態で動作する必要がある。そこで、ST分離判定部54は、動作開始時に切替制御部53に指示して、スイッチ回路33を第1の接続状態から第2の接続状態に切り替える。そして、ST分離判定部54は、動作終了時に、切替制御部53に指示して、スイッチ回路33を第2の接続状態から第1の接続状態に切り替える。
 図3および図4に示すように、第1検査用回路34は、電圧検出回路61、交流電圧印加回路63、および電流検出回路64を備えている。また、図4に示すように、第2検査用回路35は、電圧検出回路65、交流電圧印加回路66、および電流検出回路67を備えている。なお、電圧検出回路65、交流電圧印加回路66、および電流検出回路67は、それぞれ、電圧検出回路61、交流電圧印加回路63、および電流検出回路64と同様であるので、その説明を省略する。
 また、図3および図4に示すように、第1回路制御部41は、電圧印加指示部72およびインピーダンス測定部73を備えている。また、図4に示すように、第2検査用回路35は、電圧印加指示部74およびインピーダンス測定部(測定部)75を備えている。なお、電圧印加指示部74およびインピーダンス測定部75は、それぞれ、電圧印加指示部72およびインピーダンス測定部73と同様であるので、その説明を省略する。
 ST分離判定部54は、上述のように、出力線路22a・22b間の抵抗値と、出力線路23a・23b間の抵抗値とに基づき、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離しているか否かを判定し、分離されていると判定した場合、第1検査部42および第2検査部44に対し、検査を実行するように指示する。
 図4の例では、ST分離判定部54は、電圧印加指示部72および交流電圧印加回路63を介して、出力線路22a・22b間に交流電圧を印加して、出力線路22a・22b間のインピーダンスの抵抗成分を、交流電圧印加回路63および電流検出回路64(または電圧検出回路61)と、インピーダンス測定部73とを介して取得する。同様に、ST分離判定部54は、電圧印加指示部74および交流電圧印加回路66を介して、出力線路23a・23b間に交流電圧を印加して、出力線路23a・23b間のインピーダンスの抵抗成分を、交流電圧印加回路66および電流検出回路67(または電圧検出回路65)と、インピーダンス測定部75とを介して取得する。取得した2つの抵抗成分の両方が、例えば5Ω以上である場合、ST分離判定部54は、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していると判定する。一方、上記2つの抵抗成分の少なくとも一方が、例えば5Ω未満である場合、ST分離判定部54は、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していない(すなわち接続している)と判定する。
 (検査器14の検査処理)
 図5は、上記構成の検査器14における検査処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、まず、各部の動作チェックを行う(S1)。このとき、スイッチ回路33が第1の接続状態であることが確認される。
 次に、PCS起動判定部51は、出力線路22a・23aにおける所定周波数帯域(10kHz、20kHz、または40kHz)の交流電圧を、出力線路22a・23aから電圧検出回路61、BPF62、および電圧取得部71を介して取得する(S2)。次に、PCS起動判定部51は、取得した交流電圧のRMSが50mV以上であるか否かを判断する(S3)。上記交流電圧のRMSが50mV以上である場合、PCS起動判定部51は、PCS13が起動していると判定して、その旨を出力部37を介して出力し(S4)、その後、上記検査処理を終了する。
 一方、上記交流電圧のRMSが50mV未満である場合、PCS分離判定部52は、電圧印加指示部72および交流電圧印加回路63を介して、出力線路22a・23aに交流電圧を印加する(S5)。次に、PCS分離判定部52は、出力線路22・23を含む回路のインピーダンスの容量成分を、出力線路22a・23aから交流電圧印加回路63および電流検出回路64(または電圧検出回路61)と、インピーダンス測定部73を介して、取得する(S6)。
 次に、PCS分離判定部52は、取得した容量成分が10μF以上であるか否かを判断する(S7)。上記容量成分が10μF以上である場合、PCS分離判定部52は、検査対象の出力線路22a・23aがPCS13に接続されていると判定して、その旨を出力部37を介して出力し(S8)、その後、上記検査処理を終了する。
 一方、上記容量成分が10μF未満である場合、ST分離判定部54は、切替制御部53を介してスイッチ回路33に対し、第1の接続状態から第2の接続状態に切り替えさせる(S9)。
 次に、ST分離判定部54は、電圧印加指示部72および交流電圧印加回路63を介して、出力線路22a・22b間に交流電圧を印加すると共に、電圧印加指示部74および交流電圧印加回路66を介して、出力線路23a・23b間に交流電圧を印加する(S10)。次に、ST分離判定部54は、出力線路22a・22b間のインピーダンスの抵抗成分を、交流電圧印加回路63および電流検出回路64(または電圧検出回路61)と、インピーダンス測定部73とを介して取得すると共に、出力線路23a・23b間に交流電圧を印加して、出力線路23a・23b間のインピーダンスの抵抗成分を、交流電圧印加回路66および電流検出回路67(または電圧検出回路65)と、インピーダンス測定部75とを介して取得する(S11)。
 次に、ST分離判定部54は、取得した2つの抵抗成分の両方が例えば5Ω以上であるか否かを判断する(S12)。上記2つの抵抗成分の両方が例えば5Ω未満である場合、ST分離判定部54は、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに接続していると判定して、その旨を出力部37を介して出力する(S13)。そして、ST分離判定部54は、切替制御部53を介してスイッチ回路33に対し、第2の接続状態から元の第1の接続状態に切り替えさせ(S14)、その後、上記検査処理を終了する。
 一方、上記2つの抵抗成分の両方が例えば5Ω以上である場合、PCS起動判定部51は、PCS13が起動していないと判定し、PCS分離判定部52は、検査対象の出力線路22a・23aがPCS13から電気的に分離されていると判定し、かつ、ST分離判定部54は、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していると判定することになる。従って、ST分離判定部54は、切替制御部53を介してスイッチ回路33に対し、第2の接続状態から元の第1の接続状態に切り替えさせた後(S15)、第1検査部42および第2検査部44のそれぞれは、検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11の検査を実行する(S16)。その後、上記検査処理を終了する。
 〔実施の形態2〕
 図6は、本発明の他の実施形態に係る検査器を備えた太陽光発電システムの構成を示す概略の回路図である。本実施形態の太陽光発電システム101は、図1~図5に示す太陽光発電システム1に比べて、PCS13に代えて、PCS130が設けられている点と、検査器14に代えて、検査器140が設けられている点とが異なり、その他の構成は同様である。本実施形態のPCS130は、図1に示すPCS13に比べて、Yコンデンサ29が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。
 Yコンデンサ29は、PCS130におけるスイッチングノイズを低減するために、PCS130における電力線路PL1・PL2とグランドとの間にそれぞれ設けられている。
 本実施形態の検査器140は、図1に示す検査器14に比べて、シャーシ等に接地されている接地端子300が追加されている点と、太陽電池ストリング11bのP端子と接続されている出力線路22bに取り付けられるプローブ31bと、上記接地端子300とを用いて、PCS130の起動および分離を確認する点が異なり、その他の構成は同様である。
 具体的には、検査器140は、プローブ31bと接地端子300との間の電圧を計測し、計測した電圧のうち、PCS130におけるスイッチングノイズに対応する周波数成分(例えば20kHz)の電圧を取得する。取得した周波数成分の電圧の大きさが所定値以上である場合、検査対象の出力線路22bにPCS130が接続され、かつPCS130が起動していると判断できる。
 また、検査器140は、Yコンデンサ29の容量を検査する。具体的には、検査器140は、プローブ31bと接地端子300との間の容量を計測する。検査対象の出力線路22bがPCS130に接続されている場合、プローブ31bと接地端子300との間の容量として、Yコンデンサ29の容量(100nF程度)が検出される。一方、検査対象の出力線路22bがPCS130から電気的に分離されている場合、プローブ31bと接地端子300との間の容量として、太陽電池ストリング11bとグランドとの間の寄生容量(5nF程度)が検出される。従って、検査器140は、プローブ31bと接地端子300との間の容量を計測することにより、検査対象の出力線路22bがPCS130から電気的に分離されているか否かを判定することができる。
 また、Yコンデンサ29の容量を検査するこのような検査方式は、その後に行われる、太陽電池モジュール21に含まれる太陽パネル内の断線検知の検査方式との共通部分が多い。従って、検査対象の出力線路22bがPCS130から電気的に分離されているか否かを判定するために、検査器140の装置規模が大型化したり、製造コストが増大したりすることを抑えることができる。
 なお、本実施形態では、検査器140は、プローブ31bと接地端子300との間の電気信号を計測しているが、太陽電池ストリング11bのN端子と接続されている出力線路23bに取り付けられるプローブ32bと、接地端子300との間の電気信号を計測してもよい。当該電気信号にも、上記スイッチングノイズが重畳するので、検査対象の出力線路23bにPCS130が接続され、かつPCS130が起動しているか否かを判定することができる。
 また、検査対象の出力線路23bがPCS130に接続されている場合にも、プローブ32bと接地端子300との間の容量として、Yコンデンサ29の容量(100nF程度)が検出される。従って、検査器140は、プローブ31bと接地端子300との間の容量を計測する場合と同様に、プローブ32bと接地端子300との間の容量を計測することにより、検査対象の出力線路23bがPCS130から電気的に分離されているか否かを判定することができる。
 (付記事項)
 なお、上記実施形態では、PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52は、出力線路22a・23aにおける測定値を利用しているが、出力線路22b・23bにおける測定値を利用してもよい。この場合、PCS起動判定部51およびPCS分離判定部52は、第1回路制御部41に代えて、第2回路制御部43に接続すればよい。
 また、上記実施形態では、検査器14は、2つの検査対象に対し検査を行っているが、3つ以上の検査対象に対し検査を行ってもよい。さらに、ST分離判定部54を省略する場合には、検査器14は、1つの検査対象に対し検査を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、ST分離判定部54は、出力線路22a・22b間のインピーダンスの抵抗成分と、出力線路23a・23b間のインピーダンスの抵抗成分とを利用しているが、出力線路22a・22b間の電位差と、出力線路23a・23b間の電位差とを利用してもよい。この場合、ST分離判定部54は、出力線路22a・22b間の電位差と、出力線路23a・23b間の電位差とを、電圧検出回路61・65を介して取得し、取得した電位差の両方の絶対値が例えば1V以上である場合、2つの検査対象の出力線路22・23および太陽電池ストリング11が、互いに電気的に分離していると判定することができる。
 また、上記実施形態では、太陽光発電システムに本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、直流電源と、該直流電源から電力線を介して供給される電力を変換する電力変換装置とを備えた任意の電源システムに本発明を適用することができる。上記直流電源としては、太陽光発電装置の他に、水素燃料と空気中の酸素との電気化学反応により、水素燃料を利用して電気エネルギー(直流電力)を得ることが可能な燃料電池装置、電気エネルギーを蓄積する蓄電池、キャパシタなどの蓄電器、などが挙げられる。
 また、上記実施形態では、スイッチ回路24を利用しているが、これに限定されるものではなく、各太陽電池ストリング11と太陽光発電システム1との電気的接続を遮断できる任意の遮断機構を利用することができる。また、上記実施形態では、スイッチ回路27を利用しているが、これに限定されるものではなく、PCS13と太陽電池アレイ15および接続箱12との電気的接続を遮断できる任意の遮断機構を利用することができる。このような遮断機構の例としては、コネクタによる脱着、端子台による脱着などが挙げられる。
 〔ソフトウェアによる実現例〕
 検査器14の制御ブロック(特に制御部36)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
 後者の場合、検査器14は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
 以上のように、本発明の一態様における検査器は、発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおける前記第1電源側回路の検査を行う検査器であって、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定部と、該測定部が測定したインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定部と、を備えている構成である。
 前記電力変換装置には、前記直流電源からの電力を安定化させるために、比較的大容量(例えば1mF程度)のコンデンサが設けられている。一方、前記第1電源側回路における寄生容量は、比較的小さく、例えば太陽光発電装置の場合、大きくても50nF程度である。
 そこで、上記の構成によれば、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定し、測定したインピーダンスの容量成分から、前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離しているかを自器にて判定することができる。なお、適切な周波数(例えば1kHz以下)を選択し、選択した周波数に関するインピーダンスを測定することにより、前記分離を確実に判定することができる。また、測定されるインピーダンスは、前記直流電源の正端子および負端子の間でもよいし、前記直流電源の正端子およびグランドの間でもよいし、前記直流電源の負端子およびグランドの間でもよい。
 ところで、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定するには、当該第1電源側回路に交流電圧の試験用信号を注入して、交流電流を検出すればよい。
 しかしながら、前記電力変換装置が前記第1電源側回路に接続されており、かつ、前記電力変換装置が起動している場合、前記電力変換装置におけるスイッチングノイズが発生し、前記インピーダンスが正確に測定できない虞がある。
 そこで、本発明の一態様における検査器では、前記測定部は、前記第1電源側回路の交流電圧における所定の周波数成分の大きさをさらに測定しており、前記測定部が測定した前記周波数成分の大きさから、前記電力変換装置が起動しているかどうかを判定する起動判定部をさらに備えており、前記電力変換装置が起動していないと前記起動判定部が判定した場合に、前記第1分離判定部が動作することが好ましい。
 この場合、前記スイッチングノイズに対応する前記所定の周波数成分の電圧の大きさを測定することにより、前記スイッチングノイズが発生しているか否かを判定でき、前記電力変換装置が起動しているか否かを自器にて判定することができる。そして、前記電力変換装置が起動していない場合に前記第1分離判定部が動作することにより、前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離しているかを自器にて精度良く確認することができる。
 ところで、発電または充放電する第2直流電源を含む第2電源側回路と、前記第2電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第2遮断機構とをさらに備えた前記電源システムの場合、前記2つの電源側回路(第1電源側回路および第2電源側回路)どうしが互いに接続していると、前記検査器は、接続されている前記2つの電源側回路の全体の検査を行うことになり、前記2つの電源側回路を個別に検査することができない。
 そこで、本発明の一態様における検査器では、前記電源システムにおける前記第1電源側回路および前記第2電源側回路の検査を行うものであり、前記測定部は、前記第1電源側回路および前記第2電源側回路が互いに電気的に分離しているかどうかを判定する第2分離判定部をさらに備えることが好ましい。この場合、前記2つの電源側回路どうしが互いに電気的に分離しているかを自器にて判定することができる。そして、前記2つの電源側回路を個別に検査することができる。なお、前記第1電源側回路および前記第2電源側回路が互いに電気的に分離しているかどうかを判定するには、例えば、前記第1電源側回路における第1直流電源の一端子と、前記第2電源側回路における第2直流電源の一端子または他端子とが、短絡しているか否かを調べればよい。
 本発明の一態様における検査器では、前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離していると前記第1分離判定部が判定した場合に、前記第2分離判定部が動作することが好ましい。この場合、前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離している場合に、前記第2分離判定部が動作することにより、前記2つの電源側回路どうしが電気的に分離しているかを自器にて精度良く確認することができる。
 本発明の一態様における検査器の制御方法は、発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおいて、前記第1電源側回路の検査を行う検査器の制御方法であって、前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定ステップと、該測定ステップにて測定されたインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定ステップと、を含むことを特徴としている。
 上記の方法によれば、前記検査器と同様の作用効果を奏する。
 本発明の一態様における検査器は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記検査器が備える各部として動作させることにより上記検査器をコンピュータにて実現させる検査器の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1、100、101 太陽光発電システム(電源システム)
11 太陽電池ストリング(直流電源、電源側回路)
12 接続箱
13、130 PCS(電力変換装置)
14、140 検査器
15 太陽電池アレイ
21 太陽電池モジュール
22、23 出力線路(電源側回路)
24 スイッチ回路(第1遮断機構、第2遮断機構)
25 大容量コンデンサ
26、260、261 電力変換回路
27 スイッチ回路(第1遮断機構)
28 ダイオード
29 Yコンデンサ
31、32 プローブ
33 スイッチ回路
34 第1検査用回路
35 第2検査用回路
36 制御部
37 出力部
41 第1回路制御部
42 第1検査部
43 第2回路制御部
44 第2検査部
51 PCS起動判定部(起動判定部)
52 PCS分離判定部(第1分離判定部)
53 切替制御部
54 ST分離判定部(第2分離判定部)
61、65 電圧検出回路
62 BPF
63、66 交流電圧印加回路
64、67 電流検出回路
71 電圧取得部
72、74 電圧印加指示部
73、75 インピーダンス測定部(測定部)
300 接地端子

Claims (6)

  1.  発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおける前記第1電源側回路の検査を行う検査器であって、
     前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定部と、
     該測定部が測定したインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定部と、を備えることを特徴とする検査器。
  2.  前記測定部は、前記第1電源側回路の電圧における所定の周波数成分の大きさをさらに測定しており、
     前記測定部が測定した前記周波数成分の大きさから、前記電力変換装置が起動しているかどうかを判定する起動判定部をさらに備えており、
     前記電力変換装置が起動していないと前記起動判定部が判定した場合に、前記第1分離判定部が動作することを特徴とする請求項1に記載の検査器。
  3.  前記検査器は、発電または充放電する第2直流電源を含む第2電源側回路と、前記第2電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第2遮断機構とをさらに備えた前記電源システムにおける前記第1電源側回路および前記第2電源側回路の検査を行うものであり、
     前記測定部は、前記第1電源側回路および前記第2電源側回路が互いに電気的に分離しているかどうかを判定する第2分離判定部をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の検査器。
  4.  前記第1電源側回路が前記電力変換装置から電気的に分離していると前記第1分離判定部が判定した場合に、前記第2分離判定部が動作することを特徴とする請求項3に記載の検査器。
  5.  請求項1から4までの何れか1項に記載の検査器としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記各部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
  6.  発電または充放電する第1直流電源を含む第1電源側回路と、前記第1電源側回路から供給される電力を変換する電力変換装置と、前記第1電源側回路と前記電力変換装置との電気的接続を遮断する第1遮断機構とを備えた電源システムにおいて、前記第1電源側回路の検査を行う検査器の制御方法であって、
     前記第1電源側回路のインピーダンスを測定する測定ステップと、
     該測定ステップにて測定されたインピーダンスの容量成分に基づいて、前記第1電源側回路が前記第1遮断機構により前記電力変換装置から電気的に分離されているかどうかを判定する第1分離判定ステップと、を含むことを特徴とする検査器の制御方法。
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