JP2017169264A - パワーコンディショナおよびそれに接続したケーブルの盗難検知方法 - Google Patents
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Description
ケーブルを地中に埋めることがより良い対策方法と言えるが、工事の仕方によっては掘り起こされる可能性がある。また、敷地の周りをフェンスで囲んだり、敷地全体を監視できるカメラを設置するなどの盗難防止対策も高額な費用がかかってしまう上に、工事の仕方によっては確実に被害を抑えられる対策とは言えない。
太陽光発電システムは、太陽光パネル(太陽電池)1と、接続箱3と、パワーコンディショナ100と、電力系統2から構成されている。
パワーコンディショナ100は、直流電力を交流電力に変換するものであり、交流電力を既存の電力系統2と受け渡しする。
絶縁トランス11は、インバータ部21と電力系統2との間に設けられたトランスであり、インバータ部21と電力系統2とを絶縁する。
系統側ブレーカ13は、電力系統2とパワーコンディショナ100とを接続する際に投入するブレーカであり、交流側の保護としても使用する。
交流側MC12は、系統側ブレーカ13を介して、インバータ部21と電力系統2とを連系させる際に投入する。
直流側ブレーカ14は、太陽光パネル1とパワーコンディショナ100とを接続する際に投入するブレーカであり、直流側の保護としても使用する。
直流部コンデンサ15は、パワーコンディショナ100の直流側に設けられたコンデンサであり、直流電圧の平滑化を行う。
電源回路16は、交流側または直流側から供給された電源を制御電源に変換し、制御回路40へ供給する。また、電源回路16へ電源が供給されている間は、電源検出出力端子9へ信号を出力する。
直流電圧変換回路22は、系統側の電源を直流に変換し、直流電圧印加スイッチ23の投入をもって、直流側の回路に直流電圧を印加する。このとき、直流電圧変換回路22が直流電圧を印加する極性は、ダイオード4に妨げられない極性とする。
直流側MC18は、常時投入され、直流電圧印加スイッチ23を投入する際にのみ解列する。
リアクトル20は、P(+)側の配線とN(−)側の配線との間に接続され、直流電圧変換回路22を駆動させた際の直流電流を抑制する。
リアクトル20に直列に接続されたスイッチ19は、直流側の回路へ直流電流を流す際に投入する。
断線検出処理部30は、以下に述べる断線検出処理を行い、ケーブルの断線検出信号を出力する。
警報出力回路41は、断線検出処理部30から入力された断線検出信号に基づいて、警報出力を警報出力端子8へ出力する。
断線検出処理部30は、回路駆動判定部31と、比較演算部32を有する。
まず、回路駆動判定部31において、直流部コンデンサ15の直流電圧が十分に低いかどうかを確認し(S301)、低い場合には直流側MC18へMC解列指令を出力する(S302)。例えば夜間になると、太陽電池の出力電力が無くなり、直流部コンデンサ15の直流電圧が低くなる。その後、直流電圧印加スイッチ23へ直流電圧印加指令を出力し(S303)、直流電圧変換回路22から直流側の回路へ直流電圧を加える。そして、スイッチ19へスイッチ投入指令を出力し(S304)、リアクトル20を含む回路を構成する。S301で、直流部コンデンサ15の直流電圧値が十分に低くなければ、低くなるまで監視する。
時刻t1で直流部コンデンサ15の直流電圧値が十分に低くなったことを検出すると、直流側MC18へMC解列指令を、直流電圧印加スイッチ23へ直流電圧印加指令を、スイッチ19へスイッチ投入指令を出力し、ケーブルを含む直流側の回路に直流電流が流れる。その後、電流検出器17で直流側の回路を流れる電流の検出を続ける。そして、ケーブルが断線すると直流電流が流れなくなり、t2において、比較演算部32で断線を検出すると、断線検出信号を出力する。なお、図に示すように、スイッチ19へ加えるスイッチ投入指令は周期的なパルス信号であり、回路を流れる電流は周期的なパルス電流となる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
2…電力系統
3…接続箱
4…ダイオード
8…警報出力端子
9…電源検出出力端子
11…絶縁トランス
12…交流側MC(Magnetic Contactor)
13…系統側ブレーカ
14…直流側ブレーカ
15…直流部コンデンサ
16…電源回路
17…電流検出器
18…直流側MC
19…スイッチ
20…リアクトル
21…インバータ部
22…直流電圧変換回路
23…直流電圧印加スイッチ
30…断線検出処理部
31…回路駆動判定部
32…比較演算部
40…制御回路
41…警報出力回路
Claims (11)
- 直流入力側にケーブルを介して太陽光パネルが接続され、交流出力側に電力系統が接続され、直流入力側から入力した直流電力を交流電力に変換するインバータを有するパワーコンディショナであって、
ケーブルを含む直流側の回路に直流電圧を印加する電圧印加手段と、
前記直流側の回路に流れる電流を計測する電流検出器と、
前記電流検出器で計測した直流電流値に基づいて前記ケーブルの断線を検出する断線検出処理部と
を備えるパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、
前記断線検出処理部は、前記電流検出器で計測した直流電流値が設定値以下であることを判定して断線検出信号を出力するパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、更に、
前記断線検出部の断線検出信号に基づいて警報出力を出力する警報出力回路を備えるパワーコンディショナ。 - 請求項3に記載のパワーコンディショナにおいて、
前記警報出力は、前記ケーブルの盗難を表すものであるパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、
前記電圧印加手段は、直流側の回路に挿入された直流側MCと、系統側の電源を直流電圧に変換する直流電圧変換回路と、該直流電圧変換回路の出力である直流電圧を、前記直流側MCの両端に印加する直流電圧印加スイッチとを備えるパワーコンディショナ。 - 請求項5に記載のパワーコンディショナにおいて、
前記電圧印加手段は、更に、直流側の回路のP(+)側の配線とN(−)側の配線との間に接続した、リアクトルとスイッチとの直列回路を備えるパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、更に、
前記インバータの直流側に設けた直流部コンデンサの直流電圧の低下を検出して、前記電圧印加手段へ直流電圧印加指令を出力する回路駆動判定部を備えるパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、更に、
パワーコンディショナの電源回路への電源供給を検出し、電源供給が途切れるとパワーコンディショナの異常状態を知らせるアラーム手段を設けたパワーコンディショナ。 - 直流入力側にケーブルを介して太陽光パネルが接続され、交流出力側に電力系統が接続され、直流入力側から入力した直流電力を交流電力に変換するインバータを有するパワーコンディショナに接続したケーブルの盗難検知方法であって、
電圧印加手段により、ケーブルを含む直流側の回路に直流電圧を印加するステップと、
電流検出器で、前記直流側の回路に流れる電流を計測するステップと、
断線検出処理部により、計測した直流電流値が設定値以下であることを判定してケーブルの断線を検出し、断線検出信号を出力するステップと、
前記断線検出信号に基づいて警報出力を出力するステップと、
を備えるパワーコンディショナに接続したケーブルの盗難検知方法。 - 請求項9に記載のケーブルの盗難検知方法において、更に、
前記インバータの直流側に設けた直流部コンデンサの直流電圧の低下を検出して、前記電圧印加手段に電圧印加指令を出力するステップを備えるパワーコンディショナに接続したケーブルの盗難検知方法。 - 請求項9に記載のケーブルの盗難検知方法において、更に、
パワーコンディショナの電源回路への電源供給を検出し、電源供給が途切れるとパワーコンディショナの異常状態を知らせるステップを備えるパワーコンディショナに接続したケーブルの盗難検知方法。
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