JP5642031B2 - 地絡検出装置、地絡検出方法、太陽光発電システム、及び地絡検出プログラム - Google Patents
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Description
さらに、解列状態における一及び他の太陽電池ストリングについて互いに別の測定が並列的に行われ、これにより、第1及び第2測定値が並列的に測定されることとなる。よって、第1及び第2測定値の測定を効率化でき、ひいては地絡検出を効率化することができる。従って、太陽電池アレイ内の地絡の検出に要する時間を短縮することが可能となる。
本発明の第1実施形態について説明する。図1,2は、第1実施形態に係る地絡検出装置を備えた太陽光発電システムを示す概略構成図、図3は、図1に示す地絡検出装置の演算制御部を示す機能ブロック図である。図1,2に示すように、地絡検出装置1は、太陽光発電システム100において太陽電池アレイ101内の地絡を検出するものである。そこで、まず、この太陽光発電システム100について説明する。
Rleak=(Vd1−Vd2)/(I1−I2)−Rd …(1)
但し、Rd:第1及び第2抵抗の抵抗値
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
Rleak=Rd×|V0/(V3−V4)|−Rd …(3)
但し、V0:極間電圧値
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第3実施形態と異なる点について主に説明する。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
Claims (11)
- 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列するスイッチング部と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、地絡検出のための第1測定値を測定する第1測定部と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、前記第1測定部による測定とは別の測定を実施して地絡検出のための第2測定値を測定する第2測定部と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれについて、前記第1及び第2測定部により測定された前記第1及び第2測定値に基づいて地絡の有無を判定する判定部と、
前記第1及び第2測定部の動作を少なくとも制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記スイッチング部により解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち一の太陽電池ストリングに前記第1測定部を接続し、当該一の太陽電池ストリングの前記第1測定値を前記第1測定部により測定させることと並列的に、
前記スイッチング部により解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち他の太陽電池ストリングに前記第2測定部を接続し、当該他の太陽電池ストリングの前記第2測定値を前記第2測定部により測定させること、を特徴とする地絡検出装置。 - 前記スイッチング部は、前記第1測定部が測定する前記一の太陽電池ストリング数及び前記第2測定部が測定する前記他の太陽電池ストリング数の合計と同数の前記太陽電池ストリングを前記太陽光発電システムから解列すること、を特徴とする請求項1記載の地絡検出装置。
- 前記スイッチング部は、解列された前記太陽電池ストリングについて、前記判定部により地絡無しと判定された場合に前記太陽光発電システムに電気的に接続すると共に、前記判定部により地絡ありと判定された場合に前記太陽光発電システムから解列した状態のままにすること、を特徴とする請求項1又は2記載の地絡検出装置。
- 前記判定部は、前記第1及び第2測定値に基づいて絶縁抵抗値を算出し、当該絶縁抵抗値が所定値以下又は未満のときに地絡ありと判定すること、を特徴とする請求項1〜3の何れか一項記載の地絡検出装置。
- 前記第1測定部は、前記スイッチング部により解列された前記一の太陽電池ストリングに接続された際に、当該一の太陽電池ストリングの対地電位を第1電位状態にして前記第1測定値を測定し、
前記第2測定部は、前記スイッチング部により解列された前記他の太陽電池ストリングに接続された際に、当該他の太陽電池ストリングの対地電位を前記第1電位状態とは異なる第2電位状態にして前記第2測定値を測定すること、を特徴とする請求項1〜4の何れか一項記載の地絡検出装置。 - 前記第1測定部は、
一方側が接地電位に接続されると共に他方側が前記太陽電池ストリングに接続可能な第1電路と、前記第1電路上に設けられた直流電源と、を少なくとも含み、
前記スイッチング部により解列された前記一の太陽電池ストリングに前記第1電路の他方側を接続することで当該一の太陽電池ストリングを前記第1電位状態にして、前記第1電路に流れる電流値に関する測定値を前記第1測定値として測定し、
前記第2測定部は、
一方側が接地電位に接続されると共に他方側が前記太陽電池ストリングに接続可能な第2電路を少なくとも含み、
前記スイッチング部により解列された前記他の太陽電池ストリングに前記第2電路の他方側を接続することで当該他の太陽電池ストリングを前記第2電位状態にして、前記第2電路に流れる電流値に関する測定値を前記第2測定値として測定すること、を特徴とする請求項5記載の地絡検出装置。 - 前記第1測定部は、
一方側が接地電位に接続された第1抵抗を有し、
前記スイッチング部により解列された前記一の太陽電池ストリングの正極側のみに前記第1抵抗の他方側を接続することで当該一の太陽電池ストリングを前記第1電位状態にして、前記第1抵抗に流れる電流値に関する測定値を前記第1測定値として測定し、
前記第2測定部は、
一方側が接地電位に接続された第2抵抗を有し、
前記スイッチング部により解列された前記他の太陽電池ストリングの負極側のみに前記第2抵抗の他方側を接続することで当該他の太陽電池ストリングを前記第2電位状態にして、前記第2抵抗に流れる電流値に関する測定値を前記第2測定値として測定すること、を特徴とする請求項5記載の地絡検出装置。 - 前記第1測定部は、
一方側が接地電位に接続され第1周波数の第1交流電圧値を有する第1交流電源を少なくとも含み、
前記スイッチング部により解列された前記一の太陽電池ストリングに前記第1交流電源の他方側を接続することで当該一の太陽電池ストリングを前記第1電位状態にして、前記第1交流電源と接地電位との間に流れる電流値のうち前記第1交流電圧値と同位相の電流値に関する測定値を前記第1測定値として測定し、
前記第2測定部は、
一方側が接地電位に接続され前記第1周波数とは異なる第2周波数の第2交流電圧値を有する第2交流電源を少なくとも含み、
前記スイッチング部により解列された前記他の太陽電池ストリングに前記第2交流電源の他方側を接続することで当該他の太陽電池ストリングを前記第2電位状態にして、前記第2交流電源と接地電位との間に流れる電流値のうち前記第2交流電圧値と同位相の電流値に関する測定値を前記第2測定値として測定すること、を特徴とする請求項5記載の地絡検出装置。 - 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出する地絡検出方法であって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列する解列ステップと、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、地絡検出のための第1測定値を測定する第1測定ステップと、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、前記第1測定ステップの測定とは別の測定を実施して地絡検出のための第2測定値を測定する第2測定ステップと、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれについて、前記第1及び第2測定ステップにより測定された前記第1及び第2測定値に基づいて地絡の有無を判定する判定ステップと、を備え、
前記第1測定ステップでは、
前記解列ステップで解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち一の太陽電池ストリングにおける前記第1測定値を測定し、
前記第2測定ステップでは、
前記第1測定ステップで前記第1測定値を測定することと並列的に、前記解列ステップで解列された2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち他の太陽電池ストリングにおける前記第2測定値を測定すること、を特徴とする地絡検出方法。 - 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、
複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、
電力を消費又は変換する負荷装置と、
請求項1〜8の何れか一項記載の地絡検出装置と、を具備することを特徴とする太陽光発電システム。 - 複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成された太陽電池ストリングと、複数の前記太陽電池ストリングが並列接続されて構成された太陽電池アレイと、電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記太陽電池アレイ内の地絡を検出するための地絡検出プログラムであって、
複数の前記太陽電池ストリングのうち2つ以上の前記太陽電池ストリングを、互いに電気的に切り離されるようにして前記太陽光発電システムから解列させる解列機能と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、地絡検出のための第1測定値を測定させる第1測定機能と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれに対し、前記第1測定機能による測定とは別の測定を実施させて地絡検出のための第2測定値を測定させる第2測定機能と、
複数の前記太陽電池ストリングのそれぞれについて、前記第1及び第2測定機能により測定させた前記第1及び第2測定値に基づいて地絡の有無を判定する判定機能と、をコンピュータに実行させ、
前記第1測定機能では、
前記解列機能で解列させた2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち一の太陽電池ストリングにおける前記第1測定値を測定させ、
前記第2測定機能では、
前記第1測定機能で前記第1測定値を測定させることと並列的に、前記解列機能で解列させた2つ以上の前記太陽電池ストリングのうち他の太陽電池ストリングにおける前記第2測定値を測定させること、を特徴とする地絡検出プログラム。
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