JP5802076B2 - 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
1/2・|Vs| ≦ |V1−V2| ≦ 3×|Vs| … (1)
ここで、第1及び第2直流電圧の差が極端に小さい場合、第1及び第2測定値に基づき地絡を検出する際、その演算過程でいわゆる桁落ち(有効数字の桁数が少なくなる現象)が発生する虞がある。一方、第1及び第2直流電圧の差が極端に大きい場合、太陽電池に対地高電位(対地過電圧)が発生し、短絡等した場合に大電流が流れる虞がある。この点、上式(1)によれば、上述した桁落ちの発生及び対地高電位の発生をともに好適に軽減することができる。その結果、安全性を高めつつ感度よく地絡検出を行うことが可能となる。
図1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である。図1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110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。
RL=(V1−V2)/(I1−I2)−(Rd2×I2−Rd1×I1)/(I1−I2)
…(2)
VL=(V1・I2−V2・I1+I1・I2×(Rd2―Rd1))/(I1−I2) …(3)
RL=(V1−V2)/(I1−I2)−Rd …(2)’
VL=(V1・I2−V2・I1)/(I1−I2) …(3)’
V1=Vb+Vs/2 V2=Vb−Vs/2 …(4)
|V1−V2|=Vs …(5)
但し、
Vb:電圧印可箇所である所定箇所O1,O2の、太陽電池110の中点に対する電位
Vs:太陽電池110の極問電圧値
1/2・|Vs| ≦ |V1−V2| ≦ 3×|Vs| … (6)
Vc=(VLp+VLn)/2 …(7)
V1=Vc+Vb+VS/2 …(8)
V2=Vc+Vb−VS/2 …(9)
次に、第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点を主に説明する。
次に、第3実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第2実施形態と異なる点を主に説明する。
次に、参考例である第4実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記第1実施形態と異なる点を主に説明する。
RL=(V2−V1)/(I2−I1)−Rd−Rdiv/2 …(10)
VL=(I1・V2−I2・V1)/(I2−I1) …(12)
I1=Vd1/Rd 、 I2=Vd2/Rd …(13)
Claims (10)
- 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と、前記太陽電池で発電された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、前記太陽電池内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が前記太陽電池の第1所定箇所に接続可能な第1接地電路と、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が前記太陽電池の第2所定箇所に接続可能な第2接地電路と、
前記第1接地電路上に設けられ、前記太陽電池に分圧抵抗を介さずに第1直流電圧値を印加する第1直流電源と、
前記第1接地電路に流れる電流に関する第1測定値、及び前記第2接地電路に流れる電流に関する第2測定値を測定する測定部と、
前記測定部の動作の制御と、前記測定部により測定された前記第1及び第2測定値に基づく地絡検出と、を実施する制御部と、を備え、
前記制御部は、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池に前記第1接地電路を接続させ、前記第1直流電源により前記第1直流電圧値を前記太陽電池の負極の電位が大地電位以上となるように分圧抵抗を介さずに前記太陽電池に印加させ、この状態で前記測定部により前記第1測定値を測定させる第1測定処理と、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池に前記第2接地電路を接続させ、前記第2接地電路上に設けられた第2直流電源により第2直流電圧値を前記太陽電池の正極の電位が大地電位以下となるように分圧抵抗を介さずに前記太陽電池に印加させ、この状態で前記測定部により前記第2測定値を測定させる第2測定処理と、
測定させた前記第1及び第2測定値に基づいて地絡の検出を行う地絡検出処理と、を実行すること、と特徴とする地絡検出装置。 - 前記第1接地電路は、直列接続された第1抵抗を有し、
前記第2接地電路は、第2抵抗を有し、
前記第1測定処理は、前記第1抵抗に流れる電流に関する測定値を前記第1測定値として前記測定部により測定させ、
前記第2測定処理は、前記第2抵抗に流れる電流に関する測定値を前記第2測定値として前記測定部により測定させること、を特徴とする請求項1記載の地絡検出装置。 - 前記太陽電池の前記第1所定箇所と前記第2所定箇所とは、少なくとも前記太陽電池の定格出力想定時における電位が互いに等しいこと、を特徴とする請求項1又は2記載の地絡検出装置。
- 前記太陽電池の前記第1所定箇所と前記第2所定箇所とは、同一の結線上に位置すること、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。
- 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と、前記太陽電池で発電された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、前記太陽電池内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に他方側が前記太陽電池の所定箇所に接続可能とされ、少なくとも第1直流電圧値と第2直流電圧値を生成し前記太陽電池に対して分圧抵抗を介さずに出力する直流電圧生成部と、
前記所定箇所から大地に流れる電流に関する第1及び第2測定値を測定する測定部と、
前記測定部と前記直流電圧生成部の動作の制御、及び前記測定部により測定された測定結果に基づく地絡検出を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池に前記直流電圧生成部を接続させ、前記直流電圧生成部により前記第1直流電圧値を前記太陽電池の負極の電位が大地電位以上となるように分圧抵抗を介さずに前記所定箇所に印加させ、この状態で前記測定部により前記第1測定値を測定させる第1測定処理と、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池に前記直流電圧生成部を接続させ、前記直流電圧生成部により前記第2直流電圧値を前記太陽電池の正極の電位が大地電位以下となるように分圧抵抗を介さずに前記所定箇所に印加させ、この状態で前記測定部により前記第2測定値を測定させる第2測定処理と、
測定させた前記第1及び第2測定値に基づいて地絡の検出を行う地絡検出処理と、を実行することを特徴とする地絡検出装置。 - 前記第1及び第2直流電圧値の差の絶対値は、第1直流電圧値をV1、第2直流電圧値をV2、前記太陽電池の極間電圧値をVsとしたとき、下式(1)を満たすこと、を特徴とする請求項5記載の地絡検出装置。
1/2・|Vs| ≦ |V1−V2| ≦ 3×|Vs| … (1) - 前記太陽光発電システムは、当該太陽光発電システムに生じる過電圧を大地へ逃がすためのサージアブソーバを備えており、
前記第1測定処理は、前記太陽電池の正極の電位が前記サージアブソーバの正極側設定電位以下となるように前記第1直流電圧値を印加させ、
前記第2測定処理は、前記太陽電池の負極の電位が前記サージアブソーバの負極側設定電位以上となるように前記第2直流電圧値を印加させること、を特徴とする請求項5又は6記載の地絡検出装置。 - 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と、前記太陽電池で発電された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、前記太陽電池内の地絡を検出する地絡検出方法であって、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池の第1所定箇所と大地との間において前記太陽電池に対して分圧抵抗を介さずに、前記太陽電池の負極の電位が大地電位以上となるように第1直流電圧値を印加し、この状態で前記第1所定箇所と大地との間を流れる電流に関する第1測定値を測定する第1測定ステップと、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池の第2所定箇所と大地との間において前記太陽電池に対して分圧抵抗を介さずに、前記太陽電池の正極の電位が大地電位以下となるように前記第1直流電圧値とは異なる第2直流電圧値を印加し、この状態で前記第2所定箇所と大地との間を流れる電流に関する第2測定値を測定する第2測定ステップと、
測定した前記第1及び第2測定値に基づいて地絡を検出する地絡検出ステップと、を備えたことを特徴とする地絡検出方法。 - 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と、
前記太陽電池で発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、
請求項1〜7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。 - 太陽光を利用して発電を行う太陽電池と、前記太陽電池で発電された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、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池の第1所定箇所と大地との間において前記太陽電池に対して分圧抵抗を介さずに、前記太陽電池の負極の電位が大地電位以上となるように第1直流電圧値を印加させ、この状態で前記第1所定箇所と大地との間を流れる電流に関する第1測定値を測定させる第1測定機能と、
大地に対し絶縁化された前記太陽電池の第2所定箇所と大地との間において前記太陽電池に対して分圧抵抗を介さずに、前記太陽電池の正極の電位が大地電位以下となるように前記第1直流電圧値とは異なる第2直流電圧値を印加させ、この状態で前記第2所定箇所と大地との間を流れる電流に関する第2測定値を測定させる第2測定機能と、をコンピュータに実行させること、を特徴とする地絡検出プログラム。
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