JP5638918B2 - 太陽光発電診断装置 - Google Patents
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Description
情報取得部は、太陽光発電システムに具備される計測器から、所定の構成単位での発電相当量を取得する。発電相当量は、発電量を導出可能なものであり、発電量そのものであってもよいし、発電量を導出可能な電流量であってもよい。例えば太陽電池アレイで発電される電力は数秒ごとにサンプリングされ、これらサンプリングデータを基に1分間の平均発電量を発電相当量とすることが考えられる。また、情報記憶部は、情報取得部にて取得される情報を過去から現在にわたって記憶するためのものである。なお、構成単位については後述するが、一例として、太陽電池ストリングの単位であることが考えられる。
乖離算出処理では、構成単位間での特定の評価時間帯における発電相当値の乖離が算出される。「乖離」とは、乖離量であってもよいし、乖離度(乖離率)であってもよい。例えば発電相当量が発電量であれば、発電量の差分が乖離量となり、発電量の差分率が乖離度となる。また、特定の評価時間帯は、例えば9時〜11時といった数時間程度の時間帯であることが考えられる。ただし、評価時間帯は、任意に設定すればよく、例えば半日であってもよいし、1日であってもよい。また、数日〜数ヶ月という時間帯を設定してもよい。
すなわち、請求項9に示すように、診断部が、評価対象の乖離に対応する日射情報に基づく日射量と設定日射量とを比較して、判断処理の信頼度を判定する構成を採用することが考えられる。例えば、設定日射量よりも実際の日射量が大きい場合、信頼度が高い旨を示す情報を出力するという具合である。また例えば、設定日射量よりも実際の日射量が小さい場合、信頼度が低い旨を示す情報を出力するという具合である。なお、信頼度は、「高い」、「低い」といった情報であってもよいし、設定日射量との離れ具合を示す数値などの情報であってもよい。このようにすれば、単に故障の診断が行われる構成と比べて、故障診断の正当性まで判断することができる。
図2に示すように、太陽光発電診断装置30は、太陽光発電システム(以下「システム」という)1,2,3に対して用いられる。以下、3つのシステム1〜3を区別するため、図中の記号A〜Cを適宜用いる。また、以下では、発電量の差分(発電量差)などを求めるが、Aシステム1とBシステム2との間を「A−B間」と記述する。同様に、Aシステム1とCシステム3との間を「A−C間」、Bシステム2とCシステム3との間を「B−C間」と記述する。なお、図1に示したように、システム1〜3では、太陽電池アレイ10にて発電される電力がPCS20にて取り出されて商用系統などの電力系統へ供給される。
計測データ受信部31は、システム1〜3側の計測器50から各種の情報を取得するための構成である。例えば、コンピュータシステムの入力ポートとして具現化される。なお、計測器50からの情報は、有線で取得されるようにしてもよいし、無線で取得されるようにしてもよい。
診断部34は、乖離度算出処理部37、乖離度DB部38、及び、故障判断処理部39を有している。
最初のS100では、発電量、日射量、及び、温度情報を取得する。この処理は、図2中の計測器50からの情報を、計測データ受信部31にて取得するものである。
次のS150では、S140にて算出した乖離度の中央値と評価対象日の乖離度との差分を算出する。
一例として、図4(b)〜(d)に示すような判断を行う。例えば、図4(b)に示すように、過去乖離度(中央値)がA−B間で「1.50」、A−C間で「−3.05」、B−C間で「−5.00」であるとし、評価乖離度(評価対象日の乖離度)がA−B間で「1.86」、A−C間で「6.84」、B−C間で「5.08」であるとすると、各差分は、A−B間で「0.36」、A−C間で「9.89」、B−C間で「10.08」となる。
次のS180では、故障回数をインクリメントする。故障回数は、故障判断が累積して何回なされたかを示すものである。
本実施形態では、発電量、日射量及び温度情報を取得し(図3中のS100)、これらの情報を記憶しておき(S110)、評価時間帯におけるシステム1〜3間の発電量の乖離度を算出して記憶する(S120)。次に、サンプルとしての乖離度を読み出し(S130)、サンプルとしての乖離度の中央値を算出して(S140)、評価対象となる日の乖離度との差分を算出する(S150)。そして、この差分に基づき、システム1〜3の単位で故障を判断する(S160)。
また、本実施形態では、過去の乖離度を求めるに際し、サンプルの乖離度の中央値を算出している(図3中のS140)。これにより、サンプルの乖離度に故障後のものが含まれていたとしても、基準となる過去の乖離度を適切に算出することができる。
また、本実施形態における太陽光発電診断装置30が「太陽光発電診断装置」に相当し、計測データ受信部31が「情報取得部」に相当し、実績履歴DB部32が「情報記憶部」に相当し、乖離度DB部38が「乖離記憶部」に相当し、診断部34が「診断部」に相当し、送信部36が「通知部」に相当する。
(イ)診断処理の別例を図5のフローチャートに基づいて説明する。
S400〜S420の処理は、図5に示した診断処理におけるS300〜S320の処理と同様である。したがって、この場合も、評価時間帯の日射量が十分でない場合、当該評価時間帯におけるシステム1〜3間の乖離度がサンプルから外される。また、S440〜S470の処理は、図5に示した診断処理におけるS330〜S360の処理と同様である。
(ハ)上記実施形態では、評価時間帯を12時〜13時の1時間としているが、例えば1時間を上回る時間帯を設定してもよい。半日、1日、数日、数ヶ月を評価時間帯とすることも考えられる。また、上記実施形態では評価時間帯の発電量を積算処理しているが、評価時間帯の平均の発電量を用いてシステム1〜3間の乖離度を算出するようにしてもよい。
10:太陽電池アレイ
11:太陽電池モジュール
12:太陽電池セル
13:太陽電池ストリング
20:パワーコンディショナ(PCS)
30:太陽光発電診断装置
31:計測データ受信部
32:実績履歴DB部
33:ユーザ設定部
34:診断部
35:表示部
36:送信部
37:乖離度算出処理部
38:乖離度DB部
39:故障判断処理部
40:データ処理部
50:計測器
51:日射/温度計測部
52:電力計測部
Claims (14)
- 太陽光発電システムに具備される計測器から、所定の構成単位での発電量を導出可能な発電相当量を取得する情報取得部と、
前記情報取得部にて取得される前記発電相当量を過去から現在にわたって記憶するための情報記憶部と、
前記情報記憶部にて記憶された前記発電相当量に基づき、前記構成単位間での特定の評価時間帯における発電相当量の乖離を算出する乖離算出処理、
及び、前記乖離算出処理にて算出される前記乖離に基づき、季節に応じて設定した数のサンプルとしての乖離から基準値を算出し、当該基準値と評価対象となる乖離との差分を求めることによって、前記構成単位での故障を判断する故障判断処理、
を実行可能な診断部と、
を備えていることを特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1に記載の太陽光発電診断装置において、
前記乖離算出処理にて算出される前記乖離を過去から現在にわたって記憶するための乖離記憶部を備えていること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1又は2に記載の太陽光発電診断装置において、
前記基準値は、前記サンプルとしての前記乖離の平均値であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1又は2に記載の太陽光発電診断装置において、
前記基準値は、前記サンプルとしての前記乖離の中央値であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記構成単位は、前記太陽光発電システムの単位であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記構成単位は、前記太陽光発電システムを構成する太陽電池アレイの単位であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記構成単位は、前記太陽光発電システムの太陽電池アレイを構成する太陽電池ストリング又はそのサブストリングの単位であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記情報取得部は、前記発電相当量に加え、日射量を導出可能な日射情報を取得するようになっており、
前記評価時間帯における前記日射情報に基づく日射量と予め設定される設定日射量とを比較し、前記日射量が前記設定日射量に満たない場合、当該評価時間帯における前記乖離を前記サンプルから外すこと
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項8に記載の太陽光発電診断装置において、
前記診断部は、前記評価対象の前記乖離に対応する前記日射情報に基づく日射量と前記設定日射量とを比較して、前記故障判断処理の信頼度を判定すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項8に記載の太陽光発電診断装置において、
前記診断部は、前記評価対象の前記乖離に対応する前記日射情報に基づく日射量と前記設定日射量とを比較して、前記故障判断処理の実行の有無を決定すること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記サンプルの数は、設定変更可能となっていること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記評価時間帯は、南中時刻を含む時間帯であること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記故障判断処理によって故障したと判断された回数が予め設定された設定回数を越えると、前記構成単位の故障を外部へ通知する通知部を備えていること
を特徴とする太陽光発電診断装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の太陽光発電診断装置において、
前記故障判断処理によって故障したと判断された場合、当該判断時の前記評価対象の乖離を、次の故障判断処理では、前記サンプルから外すこと
を特徴とする太陽光発電診断装置。
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