JP6341783B2 - Inverter for photovoltaic power generation - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光発電用インバータに関する。   The present invention relates to an inverter for photovoltaic power generation.

太陽光発電システム用のＰＶ（Photo Voltaic）インバータにおいて、外的ストレス、寿命、製品トラブルによる故障、または保護機能の誤動作が起こった場合、原因を究明して適切な対策を講じる必要がある。下記特許文献１では、ＰＶインバータが、故障した場合または保護機能が動作した場合に、故障内容または保護動作についての異常検出項目を表示および記録する技術が開示されている。ＰＶインバータは、異常状態のモード判定を行い、エラーコードの情報をメモリ部に記録する。   In PV (Photo Voltaic) inverters for photovoltaic power generation systems, when external stress, life, failure due to product trouble, or malfunction of the protective function occurs, it is necessary to investigate the cause and take appropriate measures. Patent Document 1 below discloses a technique for displaying and recording an abnormality detection item regarding a failure content or a protection operation when a PV inverter fails or when a protection function is activated. The PV inverter makes a mode determination of an abnormal state and records error code information in the memory unit.

特開２００３−１８７５０号公報JP 2003-18750 A

しかしながら、上記従来の技術によれば、ＰＶインバータの故障原因を究明する際、製品がどの様な環境下で使用された結果、例えば、太陽電池入力の電圧が異常であった、または、雷サージが印加された、または、連系している系統電圧が異常になったことによって不具合が発生したかを把握できない場合が多い。そのため、異常検出項目だけでは解析時の情報が不足して原因の究明が困難である、という問題があった。   However, according to the above conventional technique, when investigating the cause of the failure of the PV inverter, the product is used under any environment, for example, the voltage of the solar cell input is abnormal, or the lightning surge In many cases, it is not possible to grasp whether or not a malfunction has occurred due to the application of the voltage or the abnormality of the grid system voltage. For this reason, there is a problem in that it is difficult to investigate the cause because there is insufficient information at the time of analysis with only the abnormality detection items.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異常検出時の状況を把握して解析性を向上可能な太陽光発電用インバータを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a photovoltaic power generation inverter capable of improving the analyticity by grasping the situation when an abnormality is detected.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池から入力した直流電力を交流電力に変換して出力する太陽光発電用インバータであって、電力変換処理の制御に用いる電圧値および電流値を検出するセンサ手段と、前記電圧値および前記電流値と、前記電圧値および前記電流値に設定された異常検出値とを比較して、前記太陽光発電用インバータの異常を検出する異常検出手段と、前記電圧値および前記電流値、前記異常検出手段で検出された異常の状態を示す異常ステータスを記録可能な状態記録手段と、前記異常検出手段で異常が検出された場合、前記異常ステータス、および、異常が検出された項目に該当する前記電圧値または前記電流値を、前記状態記録手段に記録する制御を行う記録制御手段と、前記太陽電池からの前記直流電力を用いて生成された制御電源の電圧を検出する制御電圧検出手段と、を備え、前記記録制御手段は、前記制御電圧検出手段において前記制御電源の電圧が前記太陽光発電用インバータの動作を維持できない電圧まで低下したことが検出された場合、および、前記異常検出手段で異常が検出された場合、検出された時点までの前記太陽光発電用インバータの前記交流電力の総出力電力量を前記電圧値および前記電流値を用いて算出し、前記総出力電力量および前記総出力電力量の記録回数、前記異常ステータスを前記状態記録手段に記録する制御を行う。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an inverter for photovoltaic power generation that converts DC power input from a solar cell into AC power and outputs the AC power, and is used for controlling power conversion processing. A sensor means for detecting a voltage value and a current value; comparing the voltage value and the current value with an abnormality detection value set to the voltage value and the current value; When an abnormality is detected by the abnormality detection unit, the voltage value and the current value, a state recording unit capable of recording an abnormality status indicating the state of the abnormality detected by the abnormality detection unit, and the abnormality detection unit the abnormal status, and the voltage value or the current value corresponding to the abnormality is detected item, and recording control means for performing control to record the status recording device, the solar cell And a control voltage detecting means for detecting a voltage of the control power is generated by using the DC power of al, the recording control means, voltage is the photovoltaic of the control power in the control voltage detecting means When it is detected that the voltage has dropped to a voltage at which the operation of the inverter cannot be maintained, and when an abnormality is detected by the abnormality detection means, the total output of the AC power of the inverter for photovoltaic power generation up to the point of detection Electric power is calculated using the voltage value and the current value, and control is performed to record the total output electric energy, the number of times the total output electric energy is recorded, and the abnormal status in the state recording means .

本発明によれば、異常検出時の状況を把握して解析性を向上できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to grasp the situation at the time of detecting an abnormality and improve the analysis performance.

図１は、実施の形態１の太陽光発電システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment. 図２は、異常検出部の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the abnormality detection unit. 図３は、実施の形態１で状態記録部に記録した情報を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing information recorded in the state recording unit in the first embodiment. 図４は、実施の形態２で状態記録部に記録した情報を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing information recorded in the state recording unit in the second embodiment. 図５は、実施の形態３で状態記録部に記録した情報を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating information recorded in the state recording unit in the third embodiment. 図６は、実施の形態３で状態記録部に記録した情報を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating information recorded in the state recording unit in the third embodiment. 図７は、実施の形態４で状態記録部に記録した情報を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating information recorded in the state recording unit in the fourth embodiment.

以下に、本発明にかかる太陽光発電用インバータの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of an inverter for photovoltaic power generation according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態の太陽光発電システムの構成例を示す図である。太陽光発電システムは、太陽電池１と、太陽光発電用インバータ２と、系統３と、を備える。以降の説明において、太陽光発電用インバータ２をＰＶインバータ２と称する。太陽電池１は、太陽光により発電した直流電力をＰＶインバータ２に出力する。ＰＶインバータ２は、太陽電池１から入力した直流電力を交流電力に変換し、系統３または図示しない家電機器の負荷に出力する。系統３は、商用電力系統であり、ＰＶインバータ２からの交流電力を入力することができる。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the photovoltaic power generation system according to the present embodiment. The solar power generation system includes a solar cell 1, a solar power generation inverter 2, and a system 3. In the following description, the photovoltaic power generation inverter 2 is referred to as a PV inverter 2. The solar cell 1 outputs DC power generated by sunlight to the PV inverter 2. The PV inverter 2 converts the DC power input from the solar cell 1 into AC power and outputs the AC power to the system 3 or a load of home appliances (not shown). The system 3 is a commercial power system and can receive AC power from the PV inverter 2.

ＰＶインバータ２の構成について説明する。ＰＶインバータ２は、電力変換部４と、センサ部５と、制御電源生成部６と、制御部７と、を備える。電力変換部４は、直流電力を交流電力に変換する処理を行う。なお、電力変換部４での電力変換処理は従来同様であり、一般的な構成および動作のため、詳細な説明については省略する。センサ部５は、電力変換部４の各処理時点での電圧値などを検出する。制御電源生成部６は、太陽電池１から入力した直流電力を用いて制御部７を駆動する制御電源を生成する。制御部７は、制御電源生成部６から制御電源を受け、ＰＶインバータ２の動作を制御する。また、制御部７は、センサ部５で検出された各処理時点での電圧値などを用いてＰＶインバータ２が異常状態にあるかどうかを判定し、異常状態と判定した場合に、ＰＶインバータ２の動作状態を記録する。   The configuration of the PV inverter 2 will be described. The PV inverter 2 includes a power conversion unit 4, a sensor unit 5, a control power generation unit 6, and a control unit 7. The power conversion unit 4 performs processing for converting DC power into AC power. In addition, the power conversion process in the power conversion unit 4 is the same as the conventional one, and a detailed description thereof is omitted because of a general configuration and operation. The sensor unit 5 detects a voltage value or the like at each processing time of the power conversion unit 4. The control power source generation unit 6 generates a control power source that drives the control unit 7 using the DC power input from the solar cell 1. The control unit 7 receives control power from the control power generation unit 6 and controls the operation of the PV inverter 2. Further, the control unit 7 determines whether or not the PV inverter 2 is in an abnormal state using the voltage value at each processing time detected by the sensor unit 5, and when determining that the PV inverter 2 is in an abnormal state, the PV inverter 2 Record the operating status of.

センサ部５は、太陽電池１から入力した直流電力の入力電圧値を検出する入力電圧検出部５１と、電力変換部４での電力変換処理中の母線電圧値を検出する母線電圧検出部５２と、電力変換部４から出力する交流電力の出力電圧値および出力電流値を検出する出力電圧電流検出部５３と、ＰＶインバータ２の内部温度を検出する温度検出部５４と、を備える。入力電圧値、母線電圧値、出力電圧値および出力電流値は、いずれも直流電力を目標の交流電力に変換する際の電力変換部４の制御に必要な情報である。なお、図１に示すセンサ部５では、電力変換部４の３つの処理時点で電圧を検出し、１つの処理時点で電流を検出しているが、一例であり、さらに他の処理時点の電圧および電流を検出してもよい。   The sensor unit 5 includes an input voltage detection unit 51 that detects an input voltage value of DC power input from the solar cell 1, and a bus voltage detection unit 52 that detects a bus voltage value during power conversion processing in the power conversion unit 4. The output voltage / current detector 53 that detects the output voltage value and the output current value of the AC power output from the power converter 4 and the temperature detector 54 that detects the internal temperature of the PV inverter 2 are provided. The input voltage value, bus voltage value, output voltage value, and output current value are all information necessary for control of the power conversion unit 4 when converting DC power to target AC power. In the sensor unit 5 shown in FIG. 1, the voltage is detected at three processing points of the power conversion unit 4 and the current is detected at one processing point. And current may be detected.

制御部７は、センサ部５で検出された各電圧値および出力電流値と、あらかじめ設定した異常検出値とを比較してＰＶインバータ２の動作の異常を検出する異常検出部７１と、センサ部５で検出された各電圧値および出力電流値、また、異常検出部７１で検出された異常の状態を示す異常ステータスの情報を記録可能な不揮発性メモリである状態記録部７２と、状態記録部７２に異常ステータス、および異常ステータスに対応する項目の電圧値または出力電流値を状態記録部７２に記録する制御を行う記録制御部７３と、制御電源生成部６で生成された制御電源の電圧を検出する制御電圧検出部７４と、ＰＶインバータ２の運転時間を計測する運転時間計測部７５と、を備える。   The control unit 7 compares each voltage value and output current value detected by the sensor unit 5 with a preset abnormality detection value to detect an abnormality in the operation of the PV inverter 2, and a sensor unit A state recording unit 72 which is a non-volatile memory capable of recording each voltage value and output current value detected in 5 and information on an abnormal status indicating an abnormal state detected by the abnormality detecting unit 71, and a state recording unit 72, a recording control unit 73 that performs control to record the abnormal status and the voltage value or output current value of the item corresponding to the abnormal status in the state recording unit 72, and the voltage of the control power source generated by the control power source generation unit 6. The control voltage detection part 74 to detect and the operation time measurement part 75 which measures the operation time of the PV inverter 2 are provided.

つづいて、ＰＶインバータ２での異常検出動作について説明する。センサ部５は、各検出部で検出した各電圧値、出力電流値および内部温度の情報を制御部７へ出力する。   Subsequently, an abnormality detection operation in the PV inverter 2 will be described. The sensor unit 5 outputs information on each voltage value, output current value, and internal temperature detected by each detection unit to the control unit 7.

制御部７では、異常検出部７１が、センサ部５から入力した各電圧値および出力電流値と、各電圧値および出力電流値に対して設定した異常検出値とを比較してＰＶインバータ２の動作の異常を検出する。具体的に、入力電圧値Ｖｓを例にして説明する。ＰＶインバータ２の最大入力電圧が３５０Ｖの場合、異常検出部７１では、入力電圧値Ｖｓに対して異常検出値である異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆ＝３５０Ｖを設定する。異常検出部７１は、センサ部５から入力した入力電圧値Ｖｓと異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆ＝３５０Ｖとを比較する。図２は、異常検出部７１の構成例を示す図である。異常検出部７１は、入力電圧値Ｖｓと異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆとを比較して、例えば、異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆの方が大きい場合は正常を示すＨｉを出力し、入力電圧値Ｖｓの方が大きい場合は異常を検出したのでＬｏを出力する。なお、出力するＨｉおよびＬｏは一例であって、他の方法を用いてもよい。   In the control unit 7, the abnormality detection unit 71 compares each voltage value and output current value input from the sensor unit 5 with the abnormality detection value set for each voltage value and output current value. Detect abnormal operation. Specifically, the input voltage value Vs will be described as an example. When the maximum input voltage of the PV inverter 2 is 350 V, the abnormality detection unit 71 sets an abnormality detection voltage value Vsref = 350 V that is an abnormality detection value with respect to the input voltage value Vs. The abnormality detection unit 71 compares the input voltage value Vs input from the sensor unit 5 with the abnormality detection voltage value Vsref = 350V. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the abnormality detection unit 71. The abnormality detection unit 71 compares the input voltage value Vs and the abnormality detection voltage value Vsref. For example, when the abnormality detection voltage value Vsref is larger, the abnormality detection unit 71 outputs Hi indicating normality, and the input voltage value Vs is greater. If it is larger, an abnormality is detected and Lo is output. The output Hi and Lo are only examples, and other methods may be used.

具体的に、ＰＶインバータ２に、誤って低温時に３５０Ｖを超える出力電圧の太陽電池１を接続し、３５０Ｖを超える入力電圧値Ｖｓを検出した場合を想定する。一般に、太陽電池１の電圧は温度依存性を有しており、低温時に電圧が高くなる。ＰＶインバータ２は、常温では問題無く動作しているが、冬季の早朝に−１０℃以下の低温になったことで太陽電池１からの入力電圧値が３６０Ｖになったとする。   Specifically, a case is assumed where the solar cell 1 having an output voltage exceeding 350V is erroneously connected to the PV inverter 2 and an input voltage value Vs exceeding 350V is detected. In general, the voltage of the solar cell 1 has temperature dependency, and the voltage increases at low temperatures. The PV inverter 2 operates without any problem at room temperature, but it is assumed that the input voltage value from the solar cell 1 becomes 360 V due to the low temperature of −10 ° C. or lower in the early morning of winter.

ＰＶインバータ２では、センサ部５の入力電圧検出部５１が入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖを検出し、入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖの情報を制御部７へ出力する。制御部７の異常検出部７１は、入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖと異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆ＝３５０Ｖとを比較し、入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖが異常検出電圧値Ｖｓｒｅｆ＝３５０Ｖを超えているため異常を検出し、異常ステータスを示すエラーコード、例えば、Ｅ−０１を図示しない表示部を通してユーザーに対して表示し、ＰＶインバータ２の動作を停止する制御を行う。   In the PV inverter 2, the input voltage detection unit 51 of the sensor unit 5 detects the input voltage value Vs = 360 V and outputs information about the input voltage value Vs = 360 V to the control unit 7. The abnormality detection unit 71 of the control unit 7 compares the input voltage value Vs = 360V with the abnormality detection voltage value Vsref = 350V, and detects an abnormality because the input voltage value Vs = 360V exceeds the abnormality detection voltage value Vsref = 350V. An error code indicating an abnormal status, for example, E-01, is displayed to the user through a display unit (not shown), and control to stop the operation of the PV inverter 2 is performed.

ユーザーは、前回動作時までは太陽電池１およびＰＶインバータ２は正常に動作していたため、太陽電池１の電圧が高いことが把握できないと、ＰＶインバータ２が故障したと誤解する可能性がある。また、太陽電池１およびＰＶインバータ２を解析した場合に、常温時に太陽電池１の電圧を測定しても、常温では３５０Ｖを超えないことから、問題ないと判断される可能性がある。   Since the solar cell 1 and the PV inverter 2 were operating normally until the previous operation, the user may misunderstand that the PV inverter 2 has failed unless the voltage of the solar cell 1 is high. Moreover, when the solar cell 1 and the PV inverter 2 are analyzed, even if the voltage of the solar cell 1 is measured at room temperature, it does not exceed 350 V at room temperature, and therefore it may be determined that there is no problem.

そのため、本実施の形態では、ＰＶインバータ２の制御部７において、記録制御部７３が、異常検出部７１で異常が検出された場合、Ｅ−０１の異常ステータスとともに、比較結果により異常が検出された入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖ、および異常が検出されたときの内部温度Ｔａ＝−１０℃の各情報を状態記録部７２に記録する制御を行う。   Therefore, in this embodiment, in the control unit 7 of the PV inverter 2, when the recording control unit 73 detects an abnormality in the abnormality detection unit 71, an abnormality is detected from the comparison result together with the abnormality status of E-01. Control is performed to record each information of the input voltage value Vs = 360V and the internal temperature Ta = −10 ° C. when abnormality is detected in the state recording unit 72.

図３は、本実施の形態で状態記録部７２に記録した情報を示す図である。状態記録部７２には、記録Ｎｏ．と、異常ステータスと、センサ１の検出結果である入力電圧値Ｖｓと、センサ２の検出結果である内部温度Ｔａと、が記録されている。具体的に、記録Ｎｏ．１において、異常ステータスＥ−０１、入力電圧値Ｖｓ＝３６０Ｖ、および内部温度Ｔａ＝−１０℃の情報が記録されている。これにより、サービス対応時において、低温でＰＶインバータ２の入力電圧値Ｖｓが高くなったことが確認でき、太陽電池１の異常と判断することが可能となる。なお、ここでは、入力電圧検出部５１をセンサ１とし、温度検出部５４をセンサ２とする。また、記録制御部７３では、内部温度Ｔａの情報については、検出された異常内容によっては状態記録部７２に記録しない場合もある。   FIG. 3 is a diagram showing information recorded in the state recording unit 72 in the present embodiment. In the status recording unit 72, the recording No. And an abnormal status, an input voltage value Vs that is a detection result of the sensor 1, and an internal temperature Ta that is a detection result of the sensor 2. Specifically, the record No. 1, information on an abnormal status E-01, an input voltage value Vs = 360 V, and an internal temperature Ta = −10 ° C. is recorded. As a result, it is possible to confirm that the input voltage value Vs of the PV inverter 2 has increased at a low temperature during service correspondence, and it can be determined that the solar cell 1 is abnormal. Here, the input voltage detection unit 51 is referred to as sensor 1, and the temperature detection unit 54 is referred to as sensor 2. Further, the recording control unit 73 may not record the information on the internal temperature Ta in the state recording unit 72 depending on the detected abnormality content.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＰＶインバータ２では、内部で異常が検出された場合に、検出された異常を示す異常ステータスとともに、検出された異常項目についての検出値に加えてセンサ部５での他の検出値の情報を記録することとした。これにより、サービス対応時において、異常検出時のＰＶインバータ２の状況を把握することができ、解析性を向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, in the PV inverter 2, when an abnormality is detected inside, the abnormality status indicating the detected abnormality is added to the detected value for the detected abnormality item. Thus, information on other detection values in the sensor unit 5 is recorded. Thereby, at the time of service response, the situation of the PV inverter 2 at the time of abnormality detection can be grasped, and the analysis can be improved.

実施の形態２．
実施の形態１では、制御部７の記録制御部７３が、異常検出部７１で入力電圧の異常を検出した場合、入力電圧値Ｖｓ、内部温度Ｔａの情報を状態記録部７２に記録していたが、記録する情報はこれに限定するものではない。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, when the recording control unit 73 of the control unit 7 detects an abnormality in the input voltage by the abnormality detection unit 71, the information of the input voltage value Vs and the internal temperature Ta is recorded in the state recording unit 72. However, the information to be recorded is not limited to this.

ＰＶインバータ２のセンサ部５では、電力変換部４での電力変換制御および異常検出用に図示しない様々なセンサを内蔵している。ＰＶインバータ２では、制御部７の記録制御部７３が、どのセンサで検出した異常に対しても、各検出値を状態記録部７２に記録する。例えば、母線電圧検出部５２で検出された母線電圧値、出力電圧電流検出部５３で検出された出力電圧値および出力電流値の他、図示しないセンサによる入力電流値、地絡電流の情報である。記録制御部７３は、異常に該当せず、異常に直接関係が無いと思われる検出値も合わせて状態記録部７２に記録する。   The sensor unit 5 of the PV inverter 2 incorporates various sensors (not shown) for power conversion control and abnormality detection in the power conversion unit 4. In the PV inverter 2, the recording control unit 73 of the control unit 7 records each detected value in the state recording unit 72 for any abnormality detected by any sensor. For example, in addition to the bus voltage value detected by the bus voltage detection unit 52, the output voltage value and output current value detected by the output voltage current detection unit 53, the input current value by a sensor (not shown) and the information on the ground fault current . The recording control unit 73 also records in the state recording unit 72 a detection value that does not correspond to an abnormality and does not seem to be directly related to the abnormality.

図４は、本実施の形態で状態記録部７２に記録した情報を示す図である。状態記録部７２には、実施の形態１で説明した記録Ｎｏ．と、異常ステータスと、入力電圧値Ｖｓと、内部温度Ｔａと、の他に、センサ２の検出結果である入力電流値Ｉｓの情報が追加されている。なお、ここでは、入力電圧検出部５１をセンサ１とし、温度検出部５４をセンサ１０とする。   FIG. 4 is a diagram showing information recorded in the state recording unit 72 in the present embodiment. In the status recording unit 72, the recording No. described in the first embodiment is recorded. In addition to the abnormal status, the input voltage value Vs, and the internal temperature Ta, information on the input current value Is that is a detection result of the sensor 2 is added. Here, the input voltage detection unit 51 is the sensor 1 and the temperature detection unit 54 is the sensor 10.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＰＶインバータ２では、異常ステータスに示す異常と直接関係が無いと思われる他の検出値も合わせて状態記録部７２に記録することとした。これにより、実施の形態１と比較して、より製品の状態が把握でき、解析性を向上することができる。   As described above, according to the present embodiment, the PV inverter 2 also records other detection values that are considered not directly related to the abnormality indicated by the abnormality status in the state recording unit 72. Thereby, compared with Embodiment 1, the state of a product can be grasped more and analytical performance can be improved.

実施の形態３．
ＰＶインバータ２への入力電力は、太陽電池１で発電した直流電力のため、太陽電池１への日射の影響を受けて変化する。ＰＶインバータ２では、朝晩の日射が不安定な場合は運転と停止を繰り返すことで、日中の日射が安定している場合とは挙動が異なる。ＰＶインバータ２において、どの様な時間帯で異常が発生したかを知ることができれば、解析性を向上することができる。すなわち、異常原因の究明には、異常を検出した時刻を記録することが望ましい。 Embodiment 3 FIG.
Since the input power to the PV inverter 2 is direct-current power generated by the solar cell 1, it changes under the influence of solar radiation on the solar cell 1. In the PV inverter 2, when morning and evening solar radiation is unstable, the behavior is different from that when the solar radiation is stable by repeating operation and stoppage. If it is possible to know in what time zone the abnormality has occurred in the PV inverter 2, the analysis can be improved. That is, for investigating the cause of the abnormality, it is desirable to record the time when the abnormality is detected.

ＰＶインバータ２の制御部７に時計機能を有すると仮定した場合、日中は制御電源生成部６が太陽電池１から直流電力を入力して制御電源を生成することができ、制御部７は時計機能を維持できる。一方で、日射の無い夜間は制御電源生成部６で制御電源を生成できず、制御部７では通電が無くなり時計機能を維持できず、時間を計測できない。   Assuming that the control unit 7 of the PV inverter 2 has a clock function, the control power generation unit 6 can generate a control power supply by inputting DC power from the solar cell 1 during the daytime. The function can be maintained. On the other hand, at night when there is no solar radiation, the control power source generation unit 6 cannot generate a control power source, and the control unit 7 cannot be energized and cannot maintain the clock function, and cannot measure time.

制御部７において時計機能を維持するためには、時計用電池を内蔵する、または、常時または制御電源生成部６が制御電源を生成できない夜間の期間は系統３側から制御電源の供給を行うことが必要である。しかしながら、時計用電池を内蔵すると、コストアップおよび時計用電池を配置するスペースの確保が問題となる。また、系統３側から制御電源を供給すると、回路追加によるコストアップおよび待機消費電力の悪化が問題となる。   In order to maintain the clock function in the control unit 7, a clock battery is built in, or control power is supplied from the system 3 side at all times or during the night period when the control power generation unit 6 cannot generate control power. is necessary. However, when a watch battery is incorporated, there are problems in terms of cost increase and securing a space for placing the watch battery. Further, when the control power is supplied from the system 3 side, the cost increases due to the addition of the circuit and the standby power consumption deteriorates.

そのため、本実施の形態では、ＰＶインバータ２の制御部７において、制御電圧検出部７４が、太陽電池１からの直流電力を用いて制御電源生成部６が生成した制御電源の電圧を検出し、制御電源の電圧が制御部７を駆動できない、すなわち、ＰＶインバータ２の動作を維持できない電圧まで低下したことを検出した場合、記録制御部７３が、制御電源の電圧の低下を検出した時点までにＰＶインバータ２が発電動作をしていた総運転時間、およびＰＶインバータ２が発電して出力した総出力電力量の情報を状態記録部７２に記録する。また、ＰＶインバータ２では、異常検出部７１で異常を検出した場合においても、記録制御部７３が、異常ステータスとともに、異常発生時点までの総運転時間および総出力電力量の情報を状態記録部７２に記録する。   Therefore, in this embodiment, in the control unit 7 of the PV inverter 2, the control voltage detection unit 74 detects the voltage of the control power generated by the control power generation unit 6 using the DC power from the solar cell 1, When it is detected that the voltage of the control power supply cannot drive the control unit 7, that is, the voltage has dropped to a voltage at which the operation of the PV inverter 2 cannot be maintained, by the time when the recording control unit 73 detects the voltage drop of the control power supply Information on the total operation time during which the PV inverter 2 was generating power and the total output power amount generated and output by the PV inverter 2 are recorded in the state recording unit 72. In the PV inverter 2, even when an abnormality is detected by the abnormality detection unit 71, the recording control unit 73 displays information on the total operation time and the total output power amount up to the time of occurrence of the abnormality together with the abnormality status. To record.

ＰＶインバータ２が発電動作をしていた運転時間については、制御部７の運転時間計測部７５が計測する。運転時間計測部７５は、制御電源生成部６が太陽電池１からの直流電力を用いて制御電源を生成していた日中の期間については運転時間を計測することができる。また、総出力電力量については、記録制御部７３が、センサ部５の出力電圧電流検出部５３で検出された出力電圧値および出力電流値を用いて出力電力量を算出し、累積加算して求めることができる。   The operation time measuring unit 75 of the control unit 7 measures the operation time during which the PV inverter 2 was generating power. The operation time measurement unit 75 can measure the operation time for the daytime period in which the control power generation unit 6 generates the control power using the DC power from the solar cell 1. For the total output power amount, the recording control unit 73 calculates the output power amount by using the output voltage value and the output current value detected by the output voltage current detection unit 53 of the sensor unit 5, and performs cumulative addition. Can be sought.

図５は、本実施の形態で状態記録部７２に記録した情報を示す図である。状態記録部７２には、記録Ｎｏ．と、総運転時間と、総出力電力量と、異常ステータスと、が記録されている。図５において、記録Ｎｏ．１から記録Ｎｏ．６は、制御電源の電圧がＰＶインバータ２の動作を維持できない電圧まで低下したことを検出した場合の記録であり、制御電源生成部６が太陽電池１からの直流電力を用いて制御電源を生成していた１日毎の記録である。記録Ｎｏ．７は異常を検出した場合の記録である。図５において、記録Ｎｏ．は記録回数の情報を示す。   FIG. 5 is a diagram showing information recorded in the state recording unit 72 in the present embodiment. In the status recording unit 72, the recording No. The total operation time, the total output power amount, and the abnormal status are recorded. In FIG. 1 to record No. 6 is a record when it is detected that the voltage of the control power supply has dropped to a voltage at which the operation of the PV inverter 2 cannot be maintained, and the control power supply generation unit 6 generates the control power supply using the DC power from the solar cell 1. This is a daily record. Record No. 7 is a record when an abnormality is detected. In FIG. Indicates information on the number of times of recording.

図５では、記録Ｎｏ．７で異常ステータスが記録されているが、総運転時間と総出力電力量は、記録Ｎｏ．６すなわち前日の総運転時間と総出力電力量と変化がないことが分かる。図５に示す状態記録部７２の内容から、運転開始時に異常を検出したと把握することができる。図５に示す記録からでは、異常を検出した時の具体的な時刻は分からないが、制御電源投入後、すなわち、ＰＶインバータ２が動作を開始してからの時間が分かるため、不具合原因の特定が容易となる。なお、制御電源投入後、異常検出時までの時間が判断できればよいので、記録形式は総運転時間に限定するものではない。   In FIG. 7 shows the abnormal status, but the total operation time and total output power are recorded in the record No. 6. That is, it can be seen that there is no change in the total operation time of the previous day and the total output power amount. From the contents of the state recording unit 72 shown in FIG. 5, it can be understood that an abnormality has been detected at the start of operation. From the record shown in FIG. 5, the specific time when the abnormality is detected is not known, but the time after the control power is turned on, that is, the time since the PV inverter 2 started operation is known. Becomes easy. Note that the recording format is not limited to the total operation time because it is only necessary to be able to determine the time until the abnormality is detected after the control power is turned on.

図１に示す太陽光発電システムでは、雨天など日射が少ない日でも昼間の時間帯で発電は行われる。そのため、ＰＶインバータ２では、制御部７の状態記録部７２に記録された記録回数から、運転開始からの日数を推定することができる。   In the solar power generation system shown in FIG. 1, power generation is performed in the daytime hours even on days with little solar radiation such as rainy weather. Therefore, in the PV inverter 2, the number of days from the start of operation can be estimated from the number of times recorded in the state recording unit 72 of the control unit 7.

また、ＰＶインバータ２では、制御部７の記録制御部７３が、状態記録部７２にＰＶインバータ２を設置時に運転開始日の情報を入力してもよい。図６は、本実施の形態で状態記録部７２に記録した情報を示す図である。図５の情報に対して、運転開始日の情報を追加したものである。運転開始日の情報を追加することより、異常検出時の年月日を推定することが可能となる。サービス対応時において、季節要因による影響は無いか、不具合原因の特定が容易となる。   In the PV inverter 2, the recording control unit 73 of the control unit 7 may input the operation start date information when the PV inverter 2 is installed in the state recording unit 72. FIG. 6 is a diagram showing information recorded in the state recording unit 72 in the present embodiment. Information of the operation start date is added to the information of FIG. By adding the operation start date information, it becomes possible to estimate the date when the abnormality is detected. At the time of service response, there is no influence by seasonal factors, or it becomes easy to identify the cause of the malfunction.

また、朝晩など日射が不安定な時間帯では、ＰＶインバータ２は、発電と運転停止を繰り返す。ＰＶインバータ２において、運転を停止、すなわち制御電源の電圧が低下する毎に図５または図６に示す記録を行うと、朝晩の日射が不安定な時間帯は１日に何回も記録されることとなり、運転日数の把握が困難となる。そのため、制御部７では、記録制御部７３が、規定された時間連続して運転を継続した場合、例えば、１０分連続して運転を継続した場合のみ、１日の運転記録を示す総運転時間および総出力電力量を記録する。これにより、運転開始からの日数を正確にカウントすることができる。   Moreover, in the time zone when solar radiation is unstable, such as morning and evening, the PV inverter 2 repeats power generation and operation stop. In the PV inverter 2, when the operation is stopped, that is, the recording shown in FIG. 5 or FIG. 6 is performed every time the voltage of the control power supply is lowered, the time zone in which morning and evening solar radiation is unstable is recorded many times a day. As a result, it is difficult to determine the number of days of operation. Therefore, in the control unit 7, the total operation time indicating the daily operation record only when the recording control unit 73 continues the operation for a specified time, for example, when the operation is continued for 10 minutes continuously. And record the total output power. Thereby, the number of days from the start of operation can be accurately counted.

なお、本実施の形態では、図５および図６に示すように、総運転時間および総出力電力量の情報を記録する場合について説明したが、これに限定するものではない。総運転時間が記録されていれば、異常を検出したときの時間帯を推定することが可能である。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the case of recording the information of the total operation time and the total output power amount has been described, but the present invention is not limited to this. If the total operation time is recorded, it is possible to estimate the time zone when an abnormality is detected.

以上説明したように、本実施の形態によれば、異常検出項目の異常ステータスとともに、ＰＶインバータ２が運転開始してから異常を検出するまでの総運転時間および総運転時間中に太陽電池１が発電してＰＶインバータ２から出力した電力の総出力電力量を記録することとした。これにより、日射が不安定な時間帯に異常を検出したかどうかを想定でき、解析性を向上させることができる。また、初期運転時に運転開始日を設定することで、記録回数の情報から運転日時を想定することができ、解析性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, together with the abnormality status of the abnormality detection item, the solar cell 1 is in the total operation time and the total operation time from the start of operation of the PV inverter 2 until the abnormality is detected. It was decided to record the total output power amount of power generated and output from the PV inverter 2. Thereby, it can be assumed whether abnormality was detected in the time slot | zone when solar radiation is unstable, and analytical property can be improved. In addition, by setting the operation start date during the initial operation, the operation date and time can be assumed from the information on the number of times of recording, and the analysis can be improved.

実施の形態４．
実施の形態３では、異常ステータスの情報とともに、総運転時間および総出力電力量の情報を記録したが、さらに、実施の形態１，２で説明したセンサ部５で検出した値を合わせて記録することも可能である。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the information on the total operation time and the total output power amount is recorded together with the information on the abnormal status. Further, the values detected by the sensor unit 5 described in the first and second embodiments are recorded together. It is also possible.

図７は、本実施の形態で状態記録部７２に記録した情報を示す図である。図６に示す情報に、さらに図４に示す情報を追加したものである。これにより、実施の形態１から３と比較して、さらに、不具合原因の特定が容易となる。   FIG. 7 is a diagram showing information recorded in the state recording unit 72 in the present embodiment. The information shown in FIG. 4 is added to the information shown in FIG. This further facilitates the identification of the cause of the malfunction as compared with the first to third embodiments.

以上のように、本発明にかかる太陽光発電用インバータは、太陽光発電システムに有用であり、特に、太陽電池と接続する場合に適している。   As described above, the inverter for photovoltaic power generation according to the present invention is useful for a photovoltaic power generation system, and particularly suitable for connection to a solar battery.

１ 太陽電池、２ 太陽光発電用インバータ、３ 系統、４ 電力変換部、５ センサ部、６ 制御電源生成部、７ 制御部、５１ 入力電圧検出部、５２ 母線電圧検出部、５３ 出力電圧電流検出部、５４ 温度検出部、７１ 異常検出部、７２ 状態記録部、７３ 記録制御部、７４ 制御電圧検出部、７５ 運転時間計測部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell, 2 Inverter for photovoltaic power generation, 3 systems, 4 Power conversion part, 5 Sensor part, 6 Control power generation part, 7 Control part, 51 Input voltage detection part, 52 Bus voltage detection part, 53 Output voltage current detection Unit, 54 temperature detection unit, 71 abnormality detection unit, 72 state recording unit, 73 recording control unit, 74 control voltage detection unit, 75 operating time measurement unit.

Claims (7)

太陽電池から入力した直流電力を交流電力に変換して出力する太陽光発電用インバータであって、
電力変換処理の制御に用いる電圧値および電流値を検出するセンサ手段と、
前記電圧値および前記電流値と、前記電圧値および前記電流値に設定された異常検出値とを比較して、前記太陽光発電用インバータの異常を検出する異常検出手段と、
前記電圧値および前記電流値、前記異常検出手段で検出された異常の状態を示す異常ステータスを記録可能な状態記録手段と、
前記異常検出手段で異常が検出された場合、前記異常ステータス、および、異常が検出された項目に該当する前記電圧値または前記電流値を、前記状態記録手段に記録する制御を行う記録制御手段と、
前記太陽電池からの前記直流電力を用いて生成された制御電源の電圧を検出する制御電圧検出手段と、
を備え、
前記記録制御手段は、前記制御電圧検出手段において前記制御電源の電圧が前記太陽光発電用インバータの動作を維持できない電圧まで低下したことが検出された場合、および、前記異常検出手段で異常が検出された場合、検出された時点までの前記太陽光発電用インバータの前記交流電力の総出力電力量を前記電圧値および前記電流値を用いて算出し、前記総出力電力量および前記総出力電力量の記録回数、前記異常ステータスを前記状態記録手段に記録する制御を行う、
太陽光発電用インバータ。 An inverter for photovoltaic power generation that converts DC power input from a solar cell into AC power and outputs the AC power,
Sensor means for detecting a voltage value and a current value used for controlling the power conversion process;
An abnormality detection means for comparing the voltage value and the current value with an abnormality detection value set to the voltage value and the current value, and detecting an abnormality of the inverter for photovoltaic power generation;
State recording means capable of recording an abnormal status indicating an abnormal state detected by the voltage value and the current value and the abnormality detecting means;
A recording control means for performing control to record the voltage value or the current value corresponding to the abnormality status and the item in which the abnormality is detected in the state recording means when an abnormality is detected by the abnormality detecting means; ,
Control voltage detection means for detecting the voltage of the control power generated using the DC power from the solar cell;
Equipped with a,
The recording control means detects an abnormality in the control voltage detection means when the control voltage detection means detects that the voltage of the control power supply has dropped to a voltage at which the operation of the photovoltaic power generation inverter cannot be maintained. If it is, the total output power amount of the AC power of the inverter for photovoltaic power generation until the detected time point is calculated using the voltage value and the current value, and the total output power amount and the total output power amount Recording the number of times, control to record the abnormal status in the state recording means,
Inverter for solar power generation. 前記センサ手段は、前記太陽光発電用インバータの内部温度を測定し、
前記記録制御手段は、前記異常検出手段で異常が検出された場合、さらに、前記内部温度を前記状態記録手段に記録する制御を行う、
請求項１に記載の太陽光発電用インバータ。 The sensor means measures the internal temperature of the inverter for photovoltaic power generation,
The recording control means, when an abnormality is detected by the abnormality detection means, further performs control to record the internal temperature in the state recording means,
The inverter for photovoltaic power generation according to claim 1. 前記記録制御手段は、前記異常検出手段で異常が検出された場合、さらに、前記異常が検出された項目に該当しない前記電圧値または前記電流値を前記状態記録手段に記録する制御を行う、
請求項１または２に記載の太陽光発電用インバータ。 When the abnormality is detected by the abnormality detection unit, the recording control unit further performs control to record the voltage value or the current value not corresponding to the item in which the abnormality is detected in the state recording unit.
The inverter for photovoltaic power generation according to claim 1 or 2. 太陽電池から入力した直流電力を交流電力に変換して出力する太陽光発電用インバータであって、
電力変換処理の制御に用いる電圧値および電流値を検出するセンサ手段と、
前記電圧値および前記電流値と、前記電圧値および前記電流値に設定された異常検出値とを比較して、前記太陽光発電用インバータの異常を検出する異常検出手段と、
前記太陽電池からの前記直流電力を用いて生成された制御電源の電圧を検出する制御電圧検出手段と、
前記太陽光発電用インバータの前記交流電力の総出力電力量および前記総出力電力量の記録回数、前記異常検出手段で検出された異常の状態を示す異常ステータスを記録可能な状態記録手段と、
前記制御電圧検出手段において前記制御電源の電圧が前記太陽光発電用インバータの動作を維持できない電圧まで低下したことが検出された場合、および、前記異常検出手段で異常が検出された場合、検出された時点までの前記総出力電力量を前記電圧値および前記電流値を用いて算出し、前記総出力電力量および前記総出力電力量の記録回数、前記異常ステータスを前記状態記録手段に記録する制御を行う記録制御手段と、
を備える太陽光発電用インバータ。 An inverter for photovoltaic power generation that converts DC power input from a solar cell into AC power and outputs the AC power,
Sensor means for detecting a voltage value and a current value used for controlling the power conversion process;
An abnormality detection means for comparing the voltage value and the current value with an abnormality detection value set to the voltage value and the current value, and detecting an abnormality of the inverter for photovoltaic power generation;
Control voltage detection means for detecting the voltage of the control power generated using the DC power from the solar cell;
A status recording means capable of recording an abnormal status indicating an abnormal state detected by the abnormality detecting means, a total output power amount of the AC power of the inverter for photovoltaic power generation and a recording count of the total output power amount;
Detected when it is detected in the control voltage detection means that the voltage of the control power supply has dropped to a voltage at which the operation of the inverter for photovoltaic power generation cannot be maintained, and when an abnormality is detected by the abnormality detection means Control for calculating the total output power amount up to the point of time using the voltage value and the current value, and recording the total output power amount and the total output power amount, and the abnormal status in the state recording means Recording control means for performing,
An inverter for photovoltaic power generation. 前記記録制御手段は、前記交流電力の出力が規定された時間継続した場合のみ、前記総出力電力量および前記記録回数を前記状態記録手段に記録する制御を行う、
請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽光発電用インバータ。 The recording control means performs control to record the total output power amount and the number of recordings in the state recording means only when the output of the AC power continues for a specified time.
The inverter for photovoltaic power generation according to any one of claims 1 to 4 . 前記記録制御手段は、前記状態記録手段に前記太陽光発電用インバータの運転開始日の情報を設定する、
請求項１から５のいずれか１つに記載の太陽光発電用インバータ。 The recording control unit sets information on an operation start date of the inverter for photovoltaic power generation in the state recording unit.
The inverter for photovoltaic power generation according to any one of claims 1 to 5 . さらに、
前記太陽光発電用インバータが前記交流電力を出力している総運転時間を計測する運転時間計測手段、
を備え、
前記記録制御手段は、さらに、前記運転時間計測手段で計測された前記総運転時間を前記状態記録手段に記録する制御を行う、
請求項１から６のいずれか１つに記載の太陽光発電用インバータ。 further,
An operation time measuring means for measuring a total operation time during which the inverter for photovoltaic power generation outputs the AC power;
With
The recording control means further performs control to record the total operating time measured by the operating time measuring means in the state recording means.
The inverter for photovoltaic power generation according to any one of claims 1 to 6 .
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