JP3474711B2 - 連系形太陽光発電装置 - Google Patents
連系形太陽光発電装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池と連系イ
ンバータから構成される太陽光発電装置に関し、特にイ
ンバータの電源である太陽電池の出力値検出及び出力異
常検出機能を有する連系形太陽光発電装置に関するもの
である。
ンバータから構成される太陽光発電装置に関し、特にイ
ンバータの電源である太陽電池の出力値検出及び出力異
常検出機能を有する連系形太陽光発電装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】系統配電線と連系する太陽光発電装置
は、住宅用の太陽光発電所として、一般家庭に導入、普
及する状況にある。ここで、系統配電線とは商用電力の
配電系統、連系とは相互接続を意味する。本装置は太陽
電池の出力を連系インバータで交流に変換し、系統と連
系運転が可能で、家庭内の消費電力を上回るインバータ
出力は、系統に逆潮流でき、電力会社に売電できる。
は、住宅用の太陽光発電所として、一般家庭に導入、普
及する状況にある。ここで、系統配電線とは商用電力の
配電系統、連系とは相互接続を意味する。本装置は太陽
電池の出力を連系インバータで交流に変換し、系統と連
系運転が可能で、家庭内の消費電力を上回るインバータ
出力は、系統に逆潮流でき、電力会社に売電できる。
【０００３】このような、連系形太陽光発電装置１０１
は、図７に示すように、太陽電池アレイ１０２と連系イ
ンバータ１０３と接続箱１０７から構成される。太陽電
池アレイ１０２で発電した直流電力は、連系インバータ
１０３で系統電源１０４と同品質の交流電力に変換し、
連系運転を行う。図示してはいないが、連系インバータ
１０３は、入出力の電流値及び電圧値を検出して連系運
転を制御している。交流電力は負荷１０５に供給すると
ともに、余剰電力は系統電源１０４に逆潮流する。太陽
電池アレイ１０２は、複数の太陽電池モジュール１０６
を直列接続したものを並列接続して構成され、この直列
分をストリングＳ1〜Ｓnとする。各ストリングの並列接
続は太陽電池と連系インバータの間に接続箱１０７を設
け、各ストリング毎に連系インバータと切離せるスイッ
チ１０８を設けている。
は、図７に示すように、太陽電池アレイ１０２と連系イ
ンバータ１０３と接続箱１０７から構成される。太陽電
池アレイ１０２で発電した直流電力は、連系インバータ
１０３で系統電源１０４と同品質の交流電力に変換し、
連系運転を行う。図示してはいないが、連系インバータ
１０３は、入出力の電流値及び電圧値を検出して連系運
転を制御している。交流電力は負荷１０５に供給すると
ともに、余剰電力は系統電源１０４に逆潮流する。太陽
電池アレイ１０２は、複数の太陽電池モジュール１０６
を直列接続したものを並列接続して構成され、この直列
分をストリングＳ1〜Ｓnとする。各ストリングの並列接
続は太陽電池と連系インバータの間に接続箱１０７を設
け、各ストリング毎に連系インバータと切離せるスイッ
チ１０８を設けている。
【０００４】各ストリングＳ1〜Ｓnには逆流防止ダイオ
ード１０９を設け、各ストリング間の電圧のバラツキに
より、電圧の高いストリングから低いストリングへの逆
流を防止する。またストリングを構成する各太陽電池モ
ジュール１０６にはバイパスダイオード１１０を設けて
モジュールに故障あるいは影がかかった場合、そのモジ
ュールをバイパスさせる。
ード１０９を設け、各ストリング間の電圧のバラツキに
より、電圧の高いストリングから低いストリングへの逆
流を防止する。またストリングを構成する各太陽電池モ
ジュール１０６にはバイパスダイオード１１０を設けて
モジュールに故障あるいは影がかかった場合、そのモジ
ュールをバイパスさせる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の連系
形太陽光発電装置を有効利用するには、太陽電池が正常
であることが不可欠であり、太陽電池が正常であるか否
かが重要となる。特に太陽電池は屋根に設置されること
が多く、台風・強風で瓦等の物体が太陽電池を破壊して
いても、また周辺の建物、電柱、木等で影がかかってい
る場合も、目視チェックは難しい。したがって、太陽電
池に故障が発生したこと、あるいは受光障害を受けてい
ることは、従来では定期点検等で太陽電池ストリングの
開放電圧を測定する以外に知ることはできなかった。
形太陽光発電装置を有効利用するには、太陽電池が正常
であることが不可欠であり、太陽電池が正常であるか否
かが重要となる。特に太陽電池は屋根に設置されること
が多く、台風・強風で瓦等の物体が太陽電池を破壊して
いても、また周辺の建物、電柱、木等で影がかかってい
る場合も、目視チェックは難しい。したがって、太陽電
池に故障が発生したこと、あるいは受光障害を受けてい
ることは、従来では定期点検等で太陽電池ストリングの
開放電圧を測定する以外に知ることはできなかった。
【０００６】ところが、太陽電池の出力チェックを定期
点検で行うにしても、点検を行うまでの期間は太陽電池
の出力ダウンは放置されたままであった。さらに太陽電
池の各ストリングの出力電圧は、直流１００〜３００Ｖ
で、その点検を一般の人（ユーザ）が安全かつ簡単に点
検することはできず、専門家にまかせるしかなかった。
また各ストリングのスイッチを開閉して、ストリング毎
にインバータを運転させて各ストリングの出力電力を計
測することも可能であるが、面倒な作業が必要であっ
た。
点検で行うにしても、点検を行うまでの期間は太陽電池
の出力ダウンは放置されたままであった。さらに太陽電
池の各ストリングの出力電圧は、直流１００〜３００Ｖ
で、その点検を一般の人（ユーザ）が安全かつ簡単に点
検することはできず、専門家にまかせるしかなかった。
また各ストリングのスイッチを開閉して、ストリング毎
にインバータを運転させて各ストリングの出力電力を計
測することも可能であるが、面倒な作業が必要であっ
た。
【０００７】本発明の目的は、一般の人（ユーザ）が安
全かつ容易に、ストリング毎の太陽電池出力チェックや
太陽電池出力の異常チェックができる連系形太陽光発電
装置を提供することである。
全かつ容易に、ストリング毎の太陽電池出力チェックや
太陽電池出力の異常チェックができる連系形太陽光発電
装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池モジ
ュール単体あるいは複数の太陽電池モジュールを直列接
続したものからなるストリングを並列に接続して構成す
る太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイの各ストリン
グの出力電流を検出する電流検出装置と、前記太陽電池
アレイの出力電圧を検出する電圧検出装置と、前記太陽
電池アレイの直流電力を交流電力に変換するスイッチン
グ素子からなる電力変換回路と連系運転を制御する制御
回路とからなる連系インバータと、を備え、前記制御回
路は、前記出力電流及び出力電圧に基づき前記電力変換
回路を制御する電力変換制御手段と、前記太陽電池アレ
イの出力電圧に対する各ストリングの出力電流を比較し
て出力異常のあるストリングを特定する手段と、を有す
ることを特徴とする連系形太陽光発電装置である。ま
た、前記制御回路が、前記出力異常のあるストリングを
特定する手段の代わりに、ストリング出力電流と前記太
陽電池アレイの出力電圧の積から各ストリングの出力電
力を求める手段や、前記太陽電池アレイの出力電圧と各
ストリングの出力電流から各太陽電池出力の電流−電圧
特性を得る手段を有したものでもよい。
ュール単体あるいは複数の太陽電池モジュールを直列接
続したものからなるストリングを並列に接続して構成す
る太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイの各ストリン
グの出力電流を検出する電流検出装置と、前記太陽電池
アレイの出力電圧を検出する電圧検出装置と、前記太陽
電池アレイの直流電力を交流電力に変換するスイッチン
グ素子からなる電力変換回路と連系運転を制御する制御
回路とからなる連系インバータと、を備え、前記制御回
路は、前記出力電流及び出力電圧に基づき前記電力変換
回路を制御する電力変換制御手段と、前記太陽電池アレ
イの出力電圧に対する各ストリングの出力電流を比較し
て出力異常のあるストリングを特定する手段と、を有す
ることを特徴とする連系形太陽光発電装置である。ま
た、前記制御回路が、前記出力異常のあるストリングを
特定する手段の代わりに、ストリング出力電流と前記太
陽電池アレイの出力電圧の積から各ストリングの出力電
力を求める手段や、前記太陽電池アレイの出力電圧と各
ストリングの出力電流から各太陽電池出力の電流−電圧
特性を得る手段を有したものでもよい。
【０００９】また、本発明は、上記連系形太陽光発電装
置であって、前記連系インバータは、各太陽電池ストリ
ングの出力を引込んで並列接続した接続点と、該並列接
続点の前段に配置した前記電流検出装置と、前記接続点
の後段に配置した前記電圧検出装置とを備えたことを特
徴とする。
置であって、前記連系インバータは、各太陽電池ストリ
ングの出力を引込んで並列接続した接続点と、該並列接
続点の前段に配置した前記電流検出装置と、前記接続点
の後段に配置した前記電圧検出装置とを備えたことを特
徴とする。
【００１０】また、本発明は、上記連系形太陽光発電装
置であって、電池の各ストリングの出力値を可視化し、
出力異常のあるストリングを検出・決定した場合そのス
トリングの異常を表示する表示部を備えたことを特徴と
する。
置であって、電池の各ストリングの出力値を可視化し、
出力異常のあるストリングを検出・決定した場合そのス
トリングの異常を表示する表示部を備えたことを特徴と
する。
【００１１】本発明においては、制御回路に設けた異常
を特定する手段により、太陽電池の各ストリングの出力
電流に基づいて、出力異常を起こしているストリングを
特定する。太陽電池が正常であれば、各ストリングの電
流はほぼ等しくなる。太陽電池素子の割れや太陽電池モ
ジュール内の配線の断線が生じた場合、太陽電池が受光
障害を受けた場合、そのような太陽電池ストリングの出
力電流は正常な太陽電池ストリングの出力電流より低く
なるので、簡単に出力異常のストリングを特定できる。
を特定する手段により、太陽電池の各ストリングの出力
電流に基づいて、出力異常を起こしているストリングを
特定する。太陽電池が正常であれば、各ストリングの電
流はほぼ等しくなる。太陽電池素子の割れや太陽電池モ
ジュール内の配線の断線が生じた場合、太陽電池が受光
障害を受けた場合、そのような太陽電池ストリングの出
力電流は正常な太陽電池ストリングの出力電流より低く
なるので、簡単に出力異常のストリングを特定できる。
【００１２】本発明においては、連系インバータが、各
太陽電池ストリングの出力を引込んで並列接続した接続
点と、電流検出装置と、電圧検出装置とを内部に備えて
いる。これは、従来のように、接続箱に各ストリングの
スイッチを備えて、ストリングの出力電力を測定する必
要がなくなり、構造を簡易化する。
太陽電池ストリングの出力を引込んで並列接続した接続
点と、電流検出装置と、電圧検出装置とを内部に備えて
いる。これは、従来のように、接続箱に各ストリングの
スイッチを備えて、ストリングの出力電力を測定する必
要がなくなり、構造を簡易化する。
【００１３】また、本発明においては、異常部を表示す
る表示部を備え、警報ランプ等の表示部で可視化し、使
用者に注意を喚起することができる。
る表示部を備え、警報ランプ等の表示部で可視化し、使
用者に注意を喚起することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係わる連系
形太陽光発電装置のブロック図である。連系形太陽光発
電装置１は、太陽電池ストリングＳ1〜Ｓnからなる太陽
電池アレイ２と連系インバータ３から構成される。太陽
電池アレイ２で発電した直流電力は、連系インバータ３
で系統電源４と同品質の交流電力に変換し、連系運転を
行う。交流電力は負荷５に供給するとともに、余剰電力
は系統電源４に逆潮流する。
の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係わる連系
形太陽光発電装置のブロック図である。連系形太陽光発
電装置１は、太陽電池ストリングＳ1〜Ｓnからなる太陽
電池アレイ２と連系インバータ３から構成される。太陽
電池アレイ２で発電した直流電力は、連系インバータ３
で系統電源４と同品質の交流電力に変換し、連系運転を
行う。交流電力は負荷５に供給するとともに、余剰電力
は系統電源４に逆潮流する。
【００１５】太陽電池ストリングは、図７に示したよう
に、複数の太陽電池モジュールを直列接続して構成す
る。連系インバータ３はスイッチング素子からなる電力
変換回路６と、制御回路７と、表示部１４とを有する。
制御回路７は連系インバータ３の入出力の電流・電圧値
を検出しながら電力変換回路６を制御している。これは
太陽電池アレイ２から最大の電力を取出すため連系イン
バータ３の入力インピーダンスを制御するとともに、太
陽電池出力を系統電源に同期をとりながら連系運転する
ためである。
に、複数の太陽電池モジュールを直列接続して構成す
る。連系インバータ３はスイッチング素子からなる電力
変換回路６と、制御回路７と、表示部１４とを有する。
制御回路７は連系インバータ３の入出力の電流・電圧値
を検出しながら電力変換回路６を制御している。これは
太陽電池アレイ２から最大の電力を取出すため連系イン
バータ３の入力インピーダンスを制御するとともに、太
陽電池出力を系統電源に同期をとりながら連系運転する
ためである。
【００１６】各ストリングＳ1〜Ｓnには逆流防止ダイオ
ード８を設け、各ストリングＳ1〜Ｓn間の電圧のバラツ
キにより、電圧の高いストリングから低いストリングへ
の逆流を防止する。また図７で説明したように、ストリ
ングを構成する各太陽電池モジュールにはバイパスダイ
オードを設けてモジュールに故障がある場合、受光障害
を受けた場合、そのモジュールをバイパスさせる。
ード８を設け、各ストリングＳ1〜Ｓn間の電圧のバラツ
キにより、電圧の高いストリングから低いストリングへ
の逆流を防止する。また図７で説明したように、ストリ
ングを構成する各太陽電池モジュールにはバイパスダイ
オードを設けてモジュールに故障がある場合、受光障害
を受けた場合、そのモジュールをバイパスさせる。
【００１７】各ストリングの電流検出を容易にするた
め、各ストリングＳ1〜Ｓnの出力は、すべて連系インバ
ータ筐体の内部に引込み、インバータ筐体内で並列接続
する。この並列接続点１０の前段には分流器９がそれぞ
れのストリングに接続され、それぞれの出力電流を検出
する。また、並列接続点１０の後段にある制御回路７内
に、太陽電池アレイ出力電圧を測定する分圧器が備えら
れている。太陽電池アレイ２の各ストリングＳ1〜Ｓnの
出力電流および太陽電池アレイ出力電圧は、連系インバ
ータ３の制御回路７で計測する。
め、各ストリングＳ1〜Ｓnの出力は、すべて連系インバ
ータ筐体の内部に引込み、インバータ筐体内で並列接続
する。この並列接続点１０の前段には分流器９がそれぞ
れのストリングに接続され、それぞれの出力電流を検出
する。また、並列接続点１０の後段にある制御回路７内
に、太陽電池アレイ出力電圧を測定する分圧器が備えら
れている。太陽電池アレイ２の各ストリングＳ1〜Ｓnの
出力電流および太陽電池アレイ出力電圧は、連系インバ
ータ３の制御回路７で計測する。
【００１８】図２は、制御回路のブロック図である。図
２に示すように、分流器９で計測用信号に変換した電流
信号と、制御回路７内の分圧器１５で計測用信号に変換
した電圧信号を、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル信号にし
て、ＭＰＵ（Micro Proccessor Unit）１７で計測す
る。ＭＰＵ１７は、分流器と分圧器の検出信号を計測す
る電流電圧計測手段２１と、電力変換回路６を制御する
電力変換制御手段２２と、電流電圧からストリングの異
常部分を特定する異常特定手段２３と、表示部２４を制
御する表示制御手段２４から構成される。
２に示すように、分流器９で計測用信号に変換した電流
信号と、制御回路７内の分圧器１５で計測用信号に変換
した電圧信号を、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル信号にし
て、ＭＰＵ（Micro Proccessor Unit）１７で計測す
る。ＭＰＵ１７は、分流器と分圧器の検出信号を計測す
る電流電圧計測手段２１と、電力変換回路６を制御する
電力変換制御手段２２と、電流電圧からストリングの異
常部分を特定する異常特定手段２３と、表示部２４を制
御する表示制御手段２４から構成される。
【００１９】連系インバータ３は日射変動に対し出力特
性が変動する太陽電池を電源としており、その太陽電池
出力制御方式として、常に太陽電池から最大出力を取り
出す、太陽電池最大出力点追尾方式を用いる。これは連
系インバータ３の入力インピーダンスの制御により、連
系インバータ３と直結している太陽電池アレイ２の負荷
特性の制御が可能となることを利用する。入力インピー
ダンスの可変回路は、電力変換回路６内にあり、制御回
路７の電力変換制御手段２２によって制御されている。
性が変動する太陽電池を電源としており、その太陽電池
出力制御方式として、常に太陽電池から最大出力を取り
出す、太陽電池最大出力点追尾方式を用いる。これは連
系インバータ３の入力インピーダンスの制御により、連
系インバータ３と直結している太陽電池アレイ２の負荷
特性の制御が可能となることを利用する。入力インピー
ダンスの可変回路は、電力変換回路６内にあり、制御回
路７の電力変換制御手段２２によって制御されている。
【００２０】図３に太陽電池の受光日射強度、素子温度
で決定される太陽電池アレイの出力電流−出力電圧特性
を示す。太陽電池の出力が最大となる時の最大出力点Ｐ
maxを負荷特性直線が通るように連系インバータ３の入
力インピーダンスを制御する。つまり連系インバータ起
動時の入力インピーダンスは大きく、徐々に入力インピ
ーダンスを小さくして、図４に示すように動作点を太陽
電池の開放電圧側から最大出力点に向かって、太陽電池
出力電流−電圧特性曲線上を上昇させ、最大出力点を見
つけ出す。この最大出力点における電流・電圧を入力と
して、連系インバータ３を運転する。
で決定される太陽電池アレイの出力電流−出力電圧特性
を示す。太陽電池の出力が最大となる時の最大出力点Ｐ
maxを負荷特性直線が通るように連系インバータ３の入
力インピーダンスを制御する。つまり連系インバータ起
動時の入力インピーダンスは大きく、徐々に入力インピ
ーダンスを小さくして、図４に示すように動作点を太陽
電池の開放電圧側から最大出力点に向かって、太陽電池
出力電流−電圧特性曲線上を上昇させ、最大出力点を見
つけ出す。この最大出力点における電流・電圧を入力と
して、連系インバータ３を運転する。
【００２１】ここで、太陽電池ストリングがＳ1，Ｓ2の
２つあり、各ストリングの出力電流−出力電圧特性が、
図５、図６のように、ストリングＳ1が正常で、ストリ
ングＳ2に異常があったと仮定する。図５は、電流出力
異常、図６は電圧出力異常を示す。この状態で連系イン
バータを運転すると、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示す
ように連系インバータの入力インピーダンスを制御しつ
つ、ストリングＳ1とＳ2の出力特性を合わせて最大出力
が得られる動作点で動く。この時の、電流及び電圧は、
電流・電圧計測手段２１によって計測され、異常特定手
段２３に出力される。
２つあり、各ストリングの出力電流−出力電圧特性が、
図５、図６のように、ストリングＳ1が正常で、ストリ
ングＳ2に異常があったと仮定する。図５は、電流出力
異常、図６は電圧出力異常を示す。この状態で連系イン
バータを運転すると、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示す
ように連系インバータの入力インピーダンスを制御しつ
つ、ストリングＳ1とＳ2の出力特性を合わせて最大出力
が得られる動作点で動く。この時の、電流及び電圧は、
電流・電圧計測手段２１によって計測され、異常特定手
段２３に出力される。
【００２２】いま、最大電力が得られている太陽電池ア
レイ２の出力電圧をＶmax、また出力電圧Ｖmaxに対する
各ストリングの出力電流をＩS1，ＩS2とする。図５
（ａ）に示すように、ストリングＳ2に電流異常があ
り、出力電流が低下する場合は、ＩS1＞ＩS2となる。ま
た、図６（ａ）に示すように、ストリングＳ2に電圧異
常があり、出力電圧が低下する場合は、出力電圧Ｖmax
においてストリングＳ2の出力電流ＩS2が０となる。い
ずれの場合においても、ストリングＳ2に異常があれ
ば、ＩS1＞ＩS2となる。
レイ２の出力電圧をＶmax、また出力電圧Ｖmaxに対する
各ストリングの出力電流をＩS1，ＩS2とする。図５
（ａ）に示すように、ストリングＳ2に電流異常があ
り、出力電流が低下する場合は、ＩS1＞ＩS2となる。ま
た、図６（ａ）に示すように、ストリングＳ2に電圧異
常があり、出力電圧が低下する場合は、出力電圧Ｖmax
においてストリングＳ2の出力電流ＩS2が０となる。い
ずれの場合においても、ストリングＳ2に異常があれ
ば、ＩS1＞ＩS2となる。
【００２３】ここでストリング出力電流は、受光日射強
度に比例するためＩS1とＩS2の差だけで判断できない。
そこで、ＭＰＵ１７の異常特定手段２３においては、Ｉ
SIを規準にして、ＩS1とＩS2の誤差β（％）を求め、予
め設定したストリング異常と判断する誤差α（％）とを
比較して、ストリング異常を判定する。つまり、 α＞β＝［（ＩS1−ＩS2）／ＩS1］×１００ が成立すれば、ストリングＳ2に異常が有ると判断し、
特定されたストリングは表示部１５で、ＬＥＤ等によっ
て警告表示を行い、使用者に注意を促す。ストリングが
３つ以上の場合は、出力電流が最も大きいストリングを
規準にして、他のストリング電流との誤差を求めて判定
を行う。
度に比例するためＩS1とＩS2の差だけで判断できない。
そこで、ＭＰＵ１７の異常特定手段２３においては、Ｉ
SIを規準にして、ＩS1とＩS2の誤差β（％）を求め、予
め設定したストリング異常と判断する誤差α（％）とを
比較して、ストリング異常を判定する。つまり、 α＞β＝［（ＩS1−ＩS2）／ＩS1］×１００ が成立すれば、ストリングＳ2に異常が有ると判断し、
特定されたストリングは表示部１５で、ＬＥＤ等によっ
て警告表示を行い、使用者に注意を促す。ストリングが
３つ以上の場合は、出力電流が最も大きいストリングを
規準にして、他のストリング電流との誤差を求めて判定
を行う。
【００２４】こうして異常特定手段２３によって、太陽
電池ストリングＳ1〜Ｓnの出力異常の特定が各ストリン
グＳ1〜Ｓnの出力電力比較によって行われる。ストリン
グの異常を検出した場合は、表示部１４は、その旨を表
示させるように表示制御手段２４によって制御される。
電池ストリングＳ1〜Ｓnの出力異常の特定が各ストリン
グＳ1〜Ｓnの出力電力比較によって行われる。ストリン
グの異常を検出した場合は、表示部１４は、その旨を表
示させるように表示制御手段２４によって制御される。
【００２５】また、ストリング出力電流とアレイ出力電
圧の積を求めると各ストリングの出力電力も求められ
る。そこで、各ストリングの電力表示を行うとストリン
グ間の出力特性を可視化でき、太陽電池ストリング毎の
出力特性を他の計測装置を用いずに計測でき、異常スト
リングが一目でわかる。
圧の積を求めると各ストリングの出力電力も求められ
る。そこで、各ストリングの電力表示を行うとストリン
グ間の出力特性を可視化でき、太陽電池ストリング毎の
出力特性を他の計測装置を用いずに計測でき、異常スト
リングが一目でわかる。
【００２６】さらに、連系インバータの起動から太陽電
池アレイ最大電力点に達するまでの太陽電池アレイの出
力電圧と各ストリングの出力電流を、電圧をＸ軸、電流
をＹ軸にとって平面座標にプロットすると各太陽電池出
力の電流−電圧特性が得られ、太陽電池受光障害、モジ
ュール間のバラツキ等の解析ができる。このためには連
系インバータにデータ表示用のグラフィックディスプレ
イを備えるか、あるいは連系インバータの制御回路から
コンピュータにデータ通信して、コンピュータのディス
プレイに表示する等で実現できる。
池アレイ最大電力点に達するまでの太陽電池アレイの出
力電圧と各ストリングの出力電流を、電圧をＸ軸、電流
をＹ軸にとって平面座標にプロットすると各太陽電池出
力の電流−電圧特性が得られ、太陽電池受光障害、モジ
ュール間のバラツキ等の解析ができる。このためには連
系インバータにデータ表示用のグラフィックディスプレ
イを備えるか、あるいは連系インバータの制御回路から
コンピュータにデータ通信して、コンピュータのディス
プレイに表示する等で実現できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池の各ストリン
グの出力電流を検出して比較することによって、出力異
常のある太陽電池ストリングを連系インバータ運転中に
自動的に特定できる。このことによって、定期点検なし
でも簡単かつ安全に太陽電池発電装置の保守が確実に行
える。
グの出力電流を検出して比較することによって、出力異
常のある太陽電池ストリングを連系インバータ運転中に
自動的に特定できる。このことによって、定期点検なし
でも簡単かつ安全に太陽電池発電装置の保守が確実に行
える。
【００２８】本発明によれば、連系インバータ内に太陽
電池アレイ以外の装置を備え、従来のように接続箱を設
ける必要がなく、構造が簡易化できる。
電池アレイ以外の装置を備え、従来のように接続箱を設
ける必要がなく、構造が簡易化できる。
【００２９】本発明によれば、各ストリングの出力電流
あるいは出力電力を表示することにより、特別な計測器
を使わないで太陽電池ストリングの受光障害あるいはス
トリング間の出力差を容易に知ることができ、日々の保
守管理が簡単に行える。
あるいは出力電力を表示することにより、特別な計測器
を使わないで太陽電池ストリングの受光障害あるいはス
トリング間の出力差を容易に知ることができ、日々の保
守管理が簡単に行える。
【図１】本発明に係わる連系形太陽光発電装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】制御回路のブロック図である。
【図３】太陽電池アレイの出力電流−出力電圧特性を示
す特性図である。
す特性図である。
【図４】太陽電池アレイの出力動作点を示す説明図であ
る。
る。
【図５】太陽電池アレイの電流出力異常がある場合の出
力電流−出力電圧特性を示す特性図である。
力電流−出力電圧特性を示す特性図である。
【図６】太陽電池アレイの電圧出力異常がある場合の出
力電流−出力電圧特性を示す特性図である。
力電流−出力電圧特性を示す特性図である。
【図７】従来の連系形太陽光発電装置のブロック図であ
る。
る。
１ 連系形太陽光発電装置
２ 太陽電池アレイ
３ 連系インバータ
４ 系統電源
５ 負荷
６ 電力変換回路
７ 制御回路
９ 分流器
１０ 接続点
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−185235（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−177652（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−28084（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−128070（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05F 1/00 - 7/00
H02M 7/48
Claims (5)
- 【請求項１】 太陽電池モジュール単体あるいは複数の
太陽電池モジュールを直列接続したものからなるストリ
ングを並列に接続して構成する太陽電池アレイと、 前記太陽電池アレイの各ストリングの出力電流を検出す
る電流検出装置と、 前記太陽電池アレイの出力電圧を検出する電圧検出装置
と、 前記太陽電池アレイの直流電力を交流電力に変換するス
イッチング素子からなる電力変換回路と連系運転を制御
する制御回路とからなる連系インバータと、 を備え、 前記制御回路は、 前記出力電流及び出力電圧に基づき前記電力変換回路を
制御する電力変換制御手段と、前記太陽電池アレイの出力電圧に対する 各ストリングの
出力電流を比較して出力異常のあるストリングを特定す
る手段と、 を有することを特徴とする連系形太陽光発電装置。 - 【請求項２】 太陽電池モジュール単体あるいは複数の
太陽電池モジュールを直列接続したものからなるストリ
ングを並列に接続して構成する太陽電池アレイと、 前記太陽電池アレイの各ストリングの出力電流を検出す
る電流検出装置と、 前記太陽電池アレイの出力電圧を検出する電圧検出装置
と、 前記太陽電池アレイの直流電力を交流電力に変換するス
イッチング素子からなる電力変換回路と連系運転を制御
する制御回路とからなる連系インバータと、 を備え、 前記制御回路は、 前記出力電流及び出力電圧に基づき前記電力変換回路を
制御する電力変換制御手段と、 ストリング出力電流と前記太陽電池アレイの出力電圧の
積から各ストリングの出力電力を求める手段と、 を有することを特徴とする連系形太陽光発電装置。 - 【請求項３】 太陽電池モジュール単体あるいは複数の
太陽電池モジュールを直列接続したものからなるストリ
ングを並列に接続して構成する太陽電池アレイと、 前記太陽電池アレイの各ストリングの出力電流を検出す
る電流検出装置と、 前記太陽電池アレイの出力電圧を検出する電圧検出装置
と、 前記太陽電池アレイの直流電力を交流電力に変換するス
イッチング素子からなる電力変換回路と連系運転を制御
する制御回路とからなる連系インバータと、 を備え、 前記制御回路は、 前記出力電流及び出力電圧に基づき前記電力変換回路を
制御する電力変換制御手段と、 前記太陽電池アレイの出力電圧と各ストリングの出力電
流から各太陽電池出力の電流−電圧特性を得る手段と、 を有することを特徴とする連系形太陽光発電装置。 - 【請求項４】 前記連系インバータは、各太陽電池スト
リングの出力を引込んで並列接続した接続点と、該並列
接続点の前段に配置した前記電流検出装置と、前記接続
点の後段に配置した前記電圧検出装置とを備えたことを
特徴とする請求項１、２又は３記載の連系形太陽光発電
装置。 - 【請求項５】 太陽電池の各ストリングの出力値を可視
化し、出力異常のあるストリングを検出・決定した場合
そのストリングの異常を表示する表示部を備えたことを
特徴とする請求項１、２又は３記載の連系形太陽光発電
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21385596A JP3474711B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 連系形太陽光発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21385596A JP3474711B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 連系形太陽光発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1063358A JPH1063358A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3474711B2 true JP3474711B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=16646145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21385596A Expired - Fee Related JP3474711B2 (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 連系形太陽光発電装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3474711B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015015532A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 三洋電機株式会社 | 電力変換装置 |
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| JP5713513B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-05-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 太陽光発電システム |
| JP5381897B2 (ja) * | 2010-05-24 | 2014-01-08 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバータ |
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| JP2013080731A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Toshiba Corp | Ｐｖパネル診断装置、診断方法及び診断プログラム |
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| KR101280935B1 (ko) * | 2013-01-21 | 2013-07-02 | 주식회사 텐코리아 | 태양광 발전 다기능 접속반 시스템 |
| JP6191403B2 (ja) | 2013-01-24 | 2017-09-06 | オムロン株式会社 | パワーコンディショナ、太陽電池システム、および異常判定方法 |
| KR101534256B1 (ko) * | 2014-08-13 | 2015-07-07 | 파워에너텍 주식회사 | 고효율 및 장수명을 위한 태양광 발전 접속반 시스템 |
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| JP6865950B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2021-04-28 | ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社 | 太陽光発電システムおよび太陽光発電制御システム |
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-
1996
- 1996-08-13 JP JP21385596A patent/JP3474711B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2015015532A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 三洋電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JPWO2015015532A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2017-03-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置 |
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|---|---|
| JPH1063358A (ja) | 1998-03-06 |
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