JP6771421B2 - 太陽電池ストリングスの診断システム及び診断方法 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システム及び診断方法に関する。
太陽光発電システムでは、複数の日射面に設置された多数の太陽電池モジュールが直列に接続されて太陽電池ストリングスが構成され、さらに複数の太陽電池ストリングスが並列に接続されて太陽電池アレイが編成され、編成された太陽電池アレイが接続箱及びパワーコンディショナに接続されている。パワーコンディショナは、系統電源に対し、太陽電池アレイの発電電力を交流電力として逆潮流する構成要素である。
太陽光発電システムでは、パワーコンディショナの変換効率面で有利な入力電圧及び入力電流の領域で太陽電池アレイの出力が設計されるが、使用と共に発電性能は徐々に低下して行く。太陽光発電システムの発電性能は、長期間に渡る積算発電電力が、太陽光発電システムへの投資に対する回収にもあたる。このため、太陽電池アレイを構成する太陽電池モジュールに対しては、太陽電池モジュールの初期公称出力値と共に、近年では設置２０年後に公称出力比８０％以上といった長期出力保証をすることが一般的となっている。従って、太陽電池モジュールの診断では、精度のよい性能診断を行うことだけではなく、出力診断回数の増加に伴う診断費用の削減のために、設置環境下での安価な性能診断手法が要望されていた。
このような技術的背景の下、下記特許文献１には、太陽電池ストリングスの故障診断をより詳細に行うことができる特性評価装置が開示されている。具体的に、特許文献１に開示される手法では、診断対象の太陽電池ストリングスに対して、日射計による日射量測定及び温度計による太陽電池ストリングスの温度測定が行われる。そして、測定結果を基に太陽電池ストリングスの電流―電圧特性が求められ、更に基準条件である日射量１ｋＷ／ｍ２、モジュール温度２５℃に換算される。これらの処理とは別に、特性評価装置のメモリには、太陽電池ストリングスに生じるおそれのある個々の不具合に対応した電流―電圧特性に基づく複数の基準特性が格納されている。基準状態に換算された電流―電圧特性と、メモリから読み出した複数の基準特性とは比較され、複数の基準特性の中から、換算された電流―電圧特性に近似する基準特性が選択され、選択された基準特性に基づいて、太陽電池ストリングスの不具合が判定される。
なお、下記特許文献２及び非特許文献１，２は、太陽電池ストリングスの性能診断に関係する文献である。これらの文献の内容については、実施の形態の説明の項において、適宜言及する。
特許第５１６２７３７号公報 特開２０１５−１５９１９０号公報
ＪＩＳ Ｃ ８９１９−１９９５ 結晶系太陽電池セル・モジュール屋外出力測定方法 ＰＶＴＥＣ（太陽光発電技術研究組合）ニュース：２０１６年３月号 ＶＯＬ．７２、特集２「太陽電池屋外測定の高精度化」
特許文献１の手法では、太陽電池ストリングスの温度を測定する必要がある。このため、太陽電池ストリングスの裏面に温度センサを貼り付ける必要がある。ところが、屋根傾斜面や広大な屋外架台面に設置した太陽電池アレイにおいては、太陽電池ストリングスの取り外しを行う必要な場合があり、温度センサを簡単に貼り付けることができなかった。このため、診断対象の太陽電池ストリングスに温度センサを貼り付けることなく、太陽電池ストリングスの性能診断を行う手法が切望されていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、診断対象の太陽電池ストリングスに温度センサを貼り付けることなく、太陽電池ストリングスの性能診断を行うことができる太陽電池ストリングスの診断システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムである。本診断システムは、太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、第１の測定装置及び第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、を備える。第１の測定装置は、診断装置からの測定指示に従って太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して診断装置に送信する。第２の測定装置は、測定指示に従って計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に計測基準パネルの最大出力電力値を算出して診断装置に送信する。診断装置は、計測基準パネルの最大出力電力値に対する太陽電池ストリングスの最大出力電力値の比率である定格出力比を算出し、算出した定格出力比を基に太陽電池ストリングスの性能診断を行う。
本発明によれば、診断対象の太陽電池ストリングスに温度センサを貼り付けることなく、太陽電池ストリングスの性能診断を行うことができる、という効果を奏する。
実施の形態に係る太陽電池ストリングスの診断システムの構成を示す模式図 実施の形態における測定装置の詳細構成を示す回路図 実施の形態における診断装置の機能構成を示すブロック図 実施の形態に係る診断システムの要部動作を示すフローチャート Ｉ−Ｖ特性の測定結果の一例を示す図 出力電力値Ｐ(測定Ｉ×測定Ｖ値)を連ねたＰ曲線の一例を示す図 計測基準パネル出力に対する診断ストリングス出力の関係を示す図 計測基準パネル出力に対する定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの関係を示す図 計測基準パネルにおける最大出力電力値Ｐｍの時刻変動を示す図 日射量に対する診断ストリングス出力の関係を示す図 日射量に対する定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの関係を示す図 パネル温度の測定例を示す図 定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの経年変化の表示例を示す図 診断時の測定結果の一例を示す図 熱電式の全天日射計を使用して測定した場合の測定結果の例を示す図 図１５に示される測定結果と同じ日射下で得た太陽電池モジュール(計測基準パネル)の最大出力電力値Ｐｍの変動を示す図 実施の形態における診断装置の機能を具現するハードウェア構成の一例を示すブロック図
本発明では、太陽電池モジュールの性能診断として、太陽電池ストリングス単位での出力保証手法を開示する。本発明による手法は、太陽光発電システムに使用するパワーコンディショナが、太陽電池の発電出力を最大出力点で使用するために最大電力点追従制御を行う方法で発電していることに着目した手法である。具体的には、太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値（以下「最大出力電力値」と称する）Ｐｍを用いる。変動する日射条件下での測定対応としては、日射に対する出力時間応答性が等価の計測基準パネルの出力を日射量基準として使用する。以下、本発明の実施の形態に係る太陽電池ストリングスの診断システム及び診断方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
実施の形態．
図１は、実施の形態に係る太陽電池ストリングスの診断システム（以下、単に「診断システム」と称する）の構成を示す模式図である。実施の形態にかかる診断システム８０は、主たる構成として、診断装置１と、測定装置２ａ，２ｂと、計測基準パネル３と、を備える。
図１には、診断対象である太陽電池ストリングス（以下「診断ストリングス」と称する）５ａ，５ｂが第１の測定装置である測定装置２ａに接続され、診断ストリングス５ａ，５ｂの性能診断を行う際の基準となる計測基準パネル３と、日射量のモニタ機能を有する光電式全天日射計４とが第２の測定装置である測定装置２ｂに接続される構成が示されている。測定装置２ａは診断ストリングス５ａ，５ｂの特性を測定する装置であり、図１では診断ストリングス５ａの測定時の接続を示している。また、測定装置２ｂは計測基準パネル３の特性を測定する装置である。なお、両者の機能は同一であり、測定装置２ａ，２ｂを総称するときには、「測定装置２」と表記する。
測定装置２ａ，２ｂと、診断装置１とは、無線又は有線の通信手段によって接続されている。診断装置１は、測定に必要な情報を入力すると共に、測定装置２ａ，２ｂに対して測定指示及び設定情報を送信する。診断装置１からの測定指示及び設定情報を受信した測定装置２ａ，２ｂは、測定結果及び演算結果を診断装置１に送信する。診断装置１は、測定結果及び演算結果を基に、診断ストリングス５ａ，５ｂの性能診断に必要な情報の表示及び記録を実施し、要すれば印刷を実施する。なお、診断装置１の機能の詳細、及び診断装置１と測定装置２との間の通信機能の詳細については、後述する。
また、図１において、診断ストリングス５ａ，５ｂは、開閉器１７及び逆流防止ダイオード１８を備えた接続箱６を介してパワーコンディショナ７に接続されている。パワーコンディショナ７には、系統電源８が接続されている。測定装置２ａは、接続箱６における入力端側すなわち診断ストリングス５ａ，５ｂが接続される側に接続される。診断ストリングス５ａ，５ｂ及び測定装置２ａの接続箱６への接続に際し、接続箱６の開閉器１７は開放されている。すなわち、診断ストリングス５ａ，５ｂの電気的接続は、パワーコンディショナ７側から測定装置２ａ側に切り替えられている。
なお、図１では、それぞれが８個の太陽電池モジュールが直列接続された診断ストリングス５ａ，５ｂを例示しているが、この構成には限定されない。すなわち、太陽電池モジュールの直列数は任意である。また、図１では、２並列の診断ストリングス５ａ，５ｂを備えた太陽電池アレイを例示しているが、この構成には限定されない。すなわち、診断ストリングスの並列数は任意である。
計測基準パネル３の裏面には温度センサ１５が貼りつけられる。計測基準パネル３は、診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面に設置される。
計測基準パネル３は、診断ストリングス５ａ，５ｂに用いられている太陽電池モジュールと等価の構造であり、等価の太陽電池セルを用いて構成される。計測基準パネル３は、診断ストリングス５ａ，５ｂと同一又は同等の最大出力点での電力値、並びに、等価の温度特性、分光感度特性及び放熱特性を有する。このような計測基準パネル３を用いた場合、診断ストリングス５ａ，５ｂと計測基準パネル３とでは、同一又は同一と見なしうる日射量及び風速下では同一のセル温度となる。計測基準パネル３は、ソーラーシミュレータによる太陽電池性能測定の基準条件での校正出力データを有する。基準条件の典型的な例は、日射照度１ｋＷ／ｍ２、セル温度２５℃である。この基準条件は、上記非特許文献１に定められている。なお、診断ストリングス５ａ，５ｂと計測基準パネル３の温度特性及び温度上昇が同一であれば、計測基準パネル３に貼り付けられる温度センサ１５は診断上では必須ではなく、図１では、記録精度保証用の使用例として記載している。
太陽電池モジュールの製造メーカは、計測基準パネル３を小型太陽電池モジュール仕様で製造することができるので、計測基準パネル３を安価に提供することが可能である。太陽電池モジュールの製造メーカは、校正した性能データと共に、計測基準パネル３を設置するための太陽電池モジュール設置環境を模擬した設置用治具を提供する場合もある。設置用治具を用いた場合、計測基準パネル３を診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面と同一平面すなわち同一日射面に設置する必要はない。なお、設置用治具の一例は、上記した特許文献２に開示されているので、当該特許文献２の内容を参照されたい。
図２は、実施の形態における測定装置２の詳細構成を示す回路図である。なお、図２では、計測基準パネル３を接続した測定装置２ｂと共に、測定装置２ｂに接続される光電式全天日射計４と、測定装置２ｂの測定結果及び演算結果が送信される診断装置１とが示されている。診断装置１は、測定装置２ａ，２ｂの測定結果及び演算結果を基に、診断ストリングス５ａ，５ｂの性能診断を行う。
測定装置２ｂは、図示のように、充電スイッチ１１、負荷コンデンサ１２、容量切替スイッチ１３、放電抵抗１４、及び抵抗２０〜２３を回路要素にして構成されている。また、測定装置２ｂは、制御部９を有する。制御部９の機能は、通信ブロック９ａと、制御ブロック９ｂとに区分される。
負荷コンデンサ１２は、計測基準パネル３の電流電圧特性（以下「Ｉ−Ｖ特性」と称する）の測定に用いる容量素子である。計測基準パネル３と負荷コンデンサ１２との間の電気的接続は、充電スイッチ１１及び容量切替スイッチ１３にて切替可能である。充電スイッチ１１と、２つある容量切替スイッチ１３のうちの少なくとも一方が閉路することにより、計測基準パネル３から負荷コンデンサ１２のうちの少なくとも一方が充電される回路が形成される。充電スイッチ１１及び容量切替スイッチ１３の開閉は、制御ブロック９ｂが行う。
放電抵抗１４は、負荷コンデンサ１２に蓄積された電荷を放電させるための放電抵抗である。放電抵抗１４は、測定誤差が小さくなるように高抵抗値に設定することで非測定時及びＩ−Ｖ特性の測定中も切り離す必要はない。従って、切り離すスイッチが不要になるので、放電抵抗１４を回路に接続させる構成が簡易なものとなる。
Ｃ１，Ｃ２は、負荷コンデンサ１２の容量値である。充電経路に挿入する負荷コンデンサ１２の容量値をＣ１とＣ２とで切り替えることにより、Ｉ−Ｖ特性掃引時間を変更することができる。Ｉ−Ｖ特性掃引時間は、計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍを測定するときの充電スイッチ１１のＯＮ時間、別言すれば充電経路における負荷コンデンサ１２の接続時間である。
本実施の形態の構成において想定するＩ−Ｖ特性掃引時間の例は、５０ｍｓｅｃ及び２００ｍｓｅｃである。ここで、上記非特許文献２には、Ｉ−Ｖ特性掃引時間が１００ｍｓｅｃ〜２００ｍｓｅｃである場合に、日射変動が±０．４％以内の頻度が９０％であることを利用し、放射照度３００Ｗ／ｍ２以上、掃引時間２００ｍｓｅｃ程度での性能診断が可能との報告がされている。２００ｍｓｅｃのＩ−Ｖ特性掃引時間は、この報告内容の範囲に含まれている。本実施の形態の構成であれば、Ｃ１及びＣ２の容量値の組み合わせを選択することにより、２００ｍｓｅｃのＩ−Ｖ特性掃引時間を選択することができる。
また、Ｉ−Ｖ特性測定時の充電曲線は、診断ストリングスの出力電流値及び負荷コンデンサ容量にて充電時間が変化する。このため、日射量に応じたコンデンサ容量を選択することで、日射量変動に対して掃引時間の短縮化が可能となる。本実施の形態の構成であれば、Ｃ１及びＣ２の容量値の組み合わせを選択することにより、５０ｍｓｅｃのＩ−Ｖ特性掃引時間を選択することができる。
なお、日射量に応じてコンデンサ容量を変更する場合、計測基準パネル３と診断ストリングス５ａ，５ｂの各Ｉ−Ｖ特性測定時の時定数を一致させることが好ましい。時定数を一致させることにより、日射変動に対する性能診断の精度向上が図られる。
測定装置２ｂは、Ｉ−Ｖ特性を測定するために、負荷コンデンサ１２に充電されたコンデンサ充電電圧Ｖ、負荷コンデンサ１２を充電する際の充電電流Ｉ、及び、光電式全天日射計４の放射照度ＬＸを測定する。コンデンサ充電電圧Ｖは、直列接続された抵抗２１及び抵抗２２のうちの抵抗２２による分圧電圧を制御ブロック９ｂに印加することで求められる。充電電流Ｉは、抵抗２３の一端に生じた電圧を制御ブロック９ｂに印加することで求められる。放射照度ＬＸは、抵抗２０の一端に生じた電圧を制御ブロック９ｂに印加することで求められる。制御ブロック９ｂは、図示を省略した高速ＡＤ変換器を有する。高速ＡＤ変換器は、１回の測定掃引にて、コンデンサ充電電圧Ｖ、充電電流Ｉ及び放射照度ＬＸを数μｓｅｃのオーダーで高速にＡＤ変換する。制御ブロック９ｂは、ＡＤ変換されたディジタル値を基にＩ−Ｖ特性及び日射量を演算する。制御ブロック９ｂは、Ｉ−Ｖ特性の測定結果から電力計算を行い、最大出力電力値Ｐｍを抽出する。制御ブロック９ｂの演算結果は、通信ブロック９ａを通じて診断装置１に送信される。
次に、診断装置１の機能について説明する。図３は、診断装置１の機能構成を示すブロック図である。診断装置１は、データ入力部３３と、記憶部３４と、表示部３５と、演算部３７と、通信部３８と、制御部３９とを備える。診断装置１内の各部は、バス４０により接続されている。
データ入力部３３は、キーボード及びポインティングデバイスを含む各種のデバイスが用いられ、診断装置１への各種情報の入力及び設定を行う。記憶部３４は、診断装置１に入力された入力情報及び演算部３７で演算された各種の情報を記憶する。表示部３５は、診断装置１での各処理における表示画面及び外部からの入力情報を含む各種の情報を表示する。
演算部３７は、診断装置１における診断処理での各種演算処理を行う。通信部３８は、無線又は有線の通信手段によって測定装置２との間で必要な情報の送受信を行う。制御部３９は、診断装置１における各部全体の制御を行う。
次に、診断ストリングスの性能診断を行う管理者又はサービスマンを含む評価者から見た診断装置１の機能について、（１）診断する診断ストリングスの情報入力及び表示、（２）診断ストリングスの特性測定、（３）診断結果の表示、記録及び印刷、という３つの区分に分けて説明する。
（１）診断する診断ストリングスの情報入力及び表示
（ａ）診断する診断ストリングスが新規システムのものである場合には、以下の情報をデータベースに登録する。
・診断システムの識別名称
・診断ストリングスの配置、識別名及び直並列構成
・診断ストリングスを構成する太陽電池モジュール型名
・データベースにより、モジュール定格値（短絡電流、開放電圧、最大出力、最大出力動作電圧、最大出力動作電流）を取得し、各ストリングスの定格値を計算して表示
・データベースにより、使用太陽電池種類毎に設定された測定日射条件及び掃引時間を表示
（ｂ）診断ストリングスが既存登録システムのものであれば登録データを呼び出して、パネル増設等の改訂を実施する。
（ｃ）診断ストリングスが調査用の測定システムのものであれば、その旨の情報を登録する。
（２）診断ストリングスの特性測定
本機能では、以下の３つのモードを有する。
（ａ）日射判定モード
対象となる太陽電池アレイの種類に応じた測定時間間隔中に出力判定条件を満足するか否か、具体的には、太陽電池種類に応じて定められた日射量および測定中の日射変動量を満足するか否かを判断するために、照度を測定時間幅で予備測定し表示する。
（ｂ）測定モード
（ｂ−１）設定モード
・対象システムと診断ストリングス名を設定し、診断ストリングスの保証定格を表示
・測定機器番号及び測定時間の設定
・測定機器番号（照度計、基準セル、測定装置）の登録
・日射判定結果により、広範囲の日射量条件が得られるように測定時間帯をセット
（ｂ−２）測定表示モード
・測定の開始及び停止
・測定中データの表示切替
・測定したＩ−Ｖ特性の表示
・日射Ｐｍ特性表示
（３）診断結果の表示、記録及び印刷
（ａ）今回測定データの表示及び印刷
・正規判定条件を満たしたデータのみを用い、日射量に対する診断ストリングスの出力特性及び定格保証出力線をグラフ化表示
・太陽電池モジュールの基準条件での定格出力に対する測定出力の比率を平均値と変動幅とで表示
・判定精度を低下させることで正規判定条件を緩和し、測定データを増加させ、日射量に対する診断ストリングスの出力特性と定格保証出力線をグラフ化表示
・太陽電池モジュールの基準条件での定格出力に対する測定出力の比率を平均値と変動幅で表示
（ｂ）データ保管と過去記録の参照
・診断対象のシステム構成と診断結果の記録
・既存システムの過去記録の参照と更新
・測定結果の印刷と測定結果のデータ登録
（ｃ）過去登録データの表示および印刷
・過去診断結果の閲覧及び印刷
・過去診断結果の推移データ表閲覧及び印刷
診断装置１が上記の通りの動作をするとき、測定装置２の通信ブロック９ａは、以下の情報を診断装置１から受信する。
（ａ）設定データ
・負荷コンデンサ設定
・電圧レンジ及び電流レンジの設定
（ｂ）測定開始の指示
（ｃ）データ送信指示
・機器データ送信指示
・動作状態送信指示
・測定データ送信指示
測定装置２の通信ブロック９ａは、以下の情報を診断装置１に送信する。
・機器データ
・動作状態
・測定データ
また、測定装置２の制御ブロック９ｂは、以下の通り動作する。
・スイッチ切替制御
・機器電源等自己診断制御
・機器情報及び測定データ管理
・Ｉ−Ｖ特性測定
・日射量測定
・電力計算及びＰｍ抽出
・機器損失補正演算
次に、実施の形態に係る診断システム８０の要部動作について、図１〜図４の図面を適宜参照して説明する。図４は、実施の形態に係る診断システム８０の要部動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１において、診断対象である診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面と等価な日射条件下に計測基準パネル３が設置される。計測基準パネル３は、上述したように、診断対象の診断ストリングス５ａ，５ｂと等価な変換特性及び温度特性を有している。ステップＳ１０２では、診断装置１によって測定時間が設定される。ステップＳ１０３では、診断装置１の指示に従って診断ストリングス５ａ，５ｂ及び計測基準パネル３のＩ−Ｖ特性が同時に測定される。ステップＳ１０３の処理の際、診断装置１からの測定指示に従ってＩ−Ｖ特性の測定が開始され、診断装置１から指示された測定時間の間、測定が行われる。
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で算出された診断ストリングス５ａ，５ｂ及び計測基準パネル３のＩ−Ｖ特性を基に、診断ストリングス５ａ，５ｂの最大出力電力値Ｐｍｓと、計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍｋとが算出される。ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で算出された診断ストリングス５ａ，５ｂの最大出力電力値Ｐｍｓ及び計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍｋを基に、最大出力電力値Ｐｍｋに対する最大出力電力値Ｐｍｓの比率である定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋが算出される。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で算出された定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋを基に診断ストリングス５ａ，５ｂの性能診断が行われる。
ここで上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理について、図５〜図１６の図面を適宜参照して補足する。図５は、Ｉ−Ｖ特性の測定結果の一例を示す図である。図６は、出力電力値Ｐ(測定Ｉ×測定Ｖ値)を連ねたＰ曲線の一例を示す図である。図６に示される様に、測定初期の負荷コンデンサ突入時のＰ値、すなわち測定値１付近の跳ね上がり部分のＰ値を除いた部分より、Ｐｍａｘ点を抽出し、測定日射時におけるＰｍｓ値及びＰｍｋ値とする。また、図７は、計測基準パネル出力に対する診断ストリングス出力の関係を示す図である。図８は、計測基準パネル出力に対する定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの関係を示す図である。図９は、計測基準パネル３における最大出力電力値Ｐｍの時刻変動を示す図である。図１０は、日射量に対する診断ストリングス出力の関係を示す図である。図１１は、日射量に対する定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの関係を示す図である。図１２は、パネル温度の測定例を示す図である。図１３は、定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋの経年変化の表示例を示す図である。図１４は、診断時の測定結果の一例を示す図である。図１５は、熱電式の全天日射計を使用して測定した場合の測定結果の例を示す図である。図１６は、図１５に示される測定結果と同じ日射下で得た太陽電池モジュール(計測基準パネル)の最大出力電力値Ｐｍの変動を示す図である。
ステップＳ１０１では、計測基準パネル３を診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面と等価な日射条件下に設置することとしている。ここで言う「等価」の意味は、計測基準パネル３を診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面に設置するか、特許文献２に開示されているような水平度調整機能、方位調整機能、及び日射面角度調整機能を有した計測架台の計測基準パネル保持面に設置することを意味する。
計測基準パネル３を診断ストリングス５ａ，５ｂの設置面と等価な日射条件下に設置すれば、計測基準パネル３は診断ストリングス５ａ，５ｂと同一温度に達する。また、計測基準パネル３と診断ストリングス５ａ，５ｂとは、分光感度特性と、変換出力の温度特性及び熱時定数等とが一致しているように設計されていることから、日射照度及び周囲温度条件を含む環境条件に対しても、診断ストリングス５ａ，５ｂ及び計測基準パネル３の測定における定格出力比Ｐｍｓ／Ｐｍｋは一定になり、日射照度の測定、計測基準パネル温度の測定、又は診断ストリングス５ａ，５ｂの温度測定の必要性が低減される。
なお、上述したように、計測基準パネル３は、ソーラーシミュレータ等による太陽電池性能測定の基準条件での校正出力データを有している。このため、計測基準パネル３の温度であるパネル温度を温度センサ１５にて計測すれば、診断ストリングス５ａ，５ｂの測定出力に対し、パネル温度と計測基準パネル３の温度特性値とにより、基準温度に補正計算することが可能であり、また、計測基準パネル３の出力値を日射量と等価な日射照度値（ｋＷ／ｍ２）に換算することも可能である。
また、性能診断に際しては、診断ストリングス５ａ，５ｂの出力と、計測基準パネル３の出力とを日射量が変動する屋外の環境下において同時測定する。図５は、Ｉ−Ｖ特性の測定結果の一例である。詳細には、負荷コンデンサ１２を接続したときのＩ−Ｖ充電曲線であり、日射照度が３００ｋＷ／ｍ２であるときの測定データから求められている。図５において、Ｋ１はコンデンサ充電電圧Ｖの波形であり、Ｋ２は充電電流Ｉの波形である。ステップＳ１０３では、図５に示すようなＩ−Ｖ特性を表す波形を、計測基準パネル３及び診断ストリングス５ａ，５ｂの双方に対して取得する。
図５に示すようなＩ−Ｖ特性が測定できたならば、当該Ｉ−Ｖ特性の基となる測定データにより、図６に示すようなＰ曲線（測定Ｉ値×測定Ｖ値）が算出される。Ｐ曲線から、測定初期の負荷コンデンサ突入時のＰ値を除いた部分より、最大出力電力点となるＰｍａｘ点を抽出し、測定日射時におけるＰｍｓ値、Ｐｍｋ値を得ることができる。
診断ストリングス５ａ，５ｂ及び計測基準パネル３の各出力の測定を時系列すなわち変動する日射条件下にてｎ回（ｎは２以上の整数）実施するものとする。また、各回の測定を測定点と呼び、測定点１における診断ストリングス５ａ，５ｂの最大出力を「Ｐｍｓ１」、測定点１における計測基準パネル３の最大出力を「Ｐｍｋ１」、測定点ｎにおける診断ストリングス５ａ，５ｂの最大出力を「Ｐｍｓｎ」、測定点ｎにおける計測基準パネル３の最大出力を「Ｐｍｋｎ」と表記する。
最大出力電力値Ｐｍｓ１〜Ｐｍｓｎ及び最大出力電力値Ｐｍｋ１〜Ｐｍｋｎが得られたならば、ｎ個の定格出力比Ｐｍｓ１／Ｐｍｋ１〜Ｐｍｓｎ／Ｐｍｋｎが演算される。なお、本実施の形態の場合、診断ストリングス５ａ，５ｂと等価な変換特性及び温度特性を有する計測基準パネル３を使用している。このため、定格出力比は、変化する日射条件に依存せず、測定誤差が無い場合には、一定倍率となる。以下、具体例で説明する。
計測基準パネル３の公称最大出力が２３０（Ｗ）であるとすると、診断ストリングス５ａ，５ｂが同一出力モジュール８直列の構成である場合には、診断ストリングス５ａ，５ｂの公称最大出力は、２３０（Ｗ）の×８倍、すなわち２３０（Ｗ）×８＝１８４０（Ｗ）となる。この例の場合、定格出力比＝８が出力定格の基準線となる。図７では、計測基準パネル３の最大出力である計測基準パネル出力を横軸にとり、診断ストリングス５ａ，５ｂの最大出力である診断ストリングス出力を縦軸にとったときの測定値をプロットした曲線Ｋ３と、測定値の１次回帰式を表す直線Ｋ４とが示されている。直線Ｋ４を表す１次回帰式は、横軸をｘ、縦軸をｙとするときに、“ｙ＝８．０２０１ｘ＋２Ｅ−０５”で表される。１次回帰式の傾きである“８．０２０１”が定格出力比を表している。図７の例では、最大出力電力値Ｐｍが理論値である“８”にほぼ一致しており、性能の劣化が見られないことが理解できる。
なお、定格出力比の１次回帰式は、計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍｋと、太陽電池ストリングス５ａ，５ｂの最大出力電力値Ｐｍｓとから得られる複数回の測定結果を基に、算出することができる。図７では、横軸が計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍｋであるため、最大出力電力値Ｐｍｋのプロット分布と１次回帰直線との間の差異は、測定誤差として目視判断が容易である。また、各測定点における１次回帰式との差異の標準偏差値を求め、求めた標準偏差値を出力帯別等で分析し、判定精度を数値的に診断してもよい。このような機能を具備することにより、判定精度の定量的な評価が可能となる。
また、測定で得られた定格出力比Ｐｍｓ１／Ｐｍｋ１〜Ｐｍｓｎ／Ｐｍｋｎを用いることで、定格出力に対する劣化度を表現することができる。上記の例において、診断ストリングス５ａ，５ｂの出力が１０％劣化していた場合、基準条件下での診断ストリングス５ａ，５ｂの公称出力は２３０×０．９×８＝１，６５６（Ｗ）である。このとき、計測基準パネル３に対する定格出力比は、１６５６／２３０＝７．２となり、定格出力に対する劣化度は、７．２倍／８倍＝０．９（９０％）と算出される。このように、定格出力に対する劣化度を明確に数値で表すことができるので、評価者の理解が容易になる。また、定格出力比のデータから得られる１次回帰式と各測定点との誤差変動を測定誤差の判断指標に用いれば、定格出力比への定量的な判断が容易となる。
なお、診断ストリングス５ａ，５ｂの診断時には、診断装置１を操作し、複数回のＩ−Ｖ測定時間帯を実施することが好ましい場合もある。診断装置１のグラフ表示機能を用い、図７及び図８の診断グラフから出力比を確認する。測定バラツキが大きい場合には、日射変化量を確認し、太陽電池モジュール面の日影影響の有無を確認する。診断装置１には、図９に示されるような、計測基準パネル３における最大出力電力値Ｐｍの時刻変動を表示する機能が具備されている。最大出力電力値Ｐｍの時刻変動は、日射量の時間変化を表している。よって、日射量の時間変化が激しいときには、診断時間帯の変更を行って、必要な診断精度が確保できるように診断することが好ましい。
図８は、図７の縦軸を定格出力比に変更して示したグラフである。図８の例によれば、計測基準パネル３の出力が日射量によって変化しても、定格出力比が９０％で一定であることが示されている。すなわち天候が曇りにおいて日射量が変化した条件下においても、日射量に応じた適切な負荷コンデンサが選ばれ、短時間電力測定ができれば直線性維持が期待できる。図８に示される表示機能を利用することにより、日射量の変動が大きい屋外の環境下における性能診断が容易になるとの効果が得られる。
なお、測定された計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍｋに対して、電力測定誤差又はノイズ量の大きさを判断し、最低出力レベルの許容判定レベルを設定したり、定格出力比の変動が大きい時間帯のデータをフィルタリングするといった手法を採用したりすることにより、測定領域制限による出力劣化判断が容易になるとの効果も得られる。
また、図７及び図８における横軸は、計測基準パネル３の測定から得られた最大出力電力値Ｐｍを用いているが、図１０及び図１１に示すように、横軸の値を日射量に変更してもよい。計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍを日射量に変更するには、計測基準パネル３の最大出力電力値Ｐｍの温度特性と、温度センサ１５が測定したパネル温度の測定データとを用いればよい。図１２には、パネル温度の測定例が示されている。日射量は、最大出力電力値Ｐｍの温度特性とパネル温度の測定データとを基に、基準温度２５℃の出力値に換算することで求めることができる。また、換算日射量値と日射計４の照度測定値を比較することで、測定装置２ｂに問題点がないかの検証に用いることも容易である。
なお、図１０において、Ｋ５は診断ストリングス出力をプロットした曲線であり、Ｋ６は診断ストリングスの保証率を表す曲線であり、当該保証率が８０％の例を示している。
診断ストリングスの保証電力Ｐｓｇは、太陽電池性能測定の基準条件の典型例である、日射照度１ｋＷ／ｍ２、セル温度２５℃にて、設定経年数に応じた保証率で定めることが一般的である。計測基準パネル３の測定出力Ｐｋｎに対するストリングス保証電力値Ｐｓｇｎは、次式を用いて算出することができる。
Ｐｓｇｎ＝Ｐｋｎ×（Ｐｓ×Ｎ／Ｐｋ）×Ｇ …（１）
上記（１）式に示される記号及び数式の意味は、以下の通りである。
Ｎ：診断ストリングスの直列モジュール数
Ｐｓ：太陽電池モジュール公称最大出力（Ｗ／枚）
Ｐｋ：計測基準パネル公称最大出力（Ｗ／枚）
Ｇ：設定経年時の出力保証率
Ｐｓ×Ｎ／Ｐｋ：公称出力比
また、図８では、横軸が計測基準パネル３の測定出力Ｐｋｎとされ、縦軸が定格出力比とされているので、８０％の保証率を表す線は横軸に平行な直線となる。このため、図８のグラフを使用すれば、定量的な評価を容易且つ迅速に行うことが可能となる。
診断装置１による診断結果は、長時間のＩ−Ｖ測定データを保存することなく、日射量に対するＰｍ点データ群として保管することで、データ量の削減が可能となる。Ｐｍ点データ群は、測定から得られた最大出力電力値Ｐｍを複数個集めたものである。日射量に対するＰｍ点データ群は、診断システムの識別名称、システム設置場所、測定日時といったシステム情報と共に保存することが好ましい。また、これらに加え、数１０年に渡る出力性能の推移と共に、日影に影響する周囲環境写真といったシステム環境情報も同時に保存することにすれば更に好ましい。また、定格出力比の平均値のデータを保持し、図１３に示すように表示することにより、診断ストリングス５ａ，５ｂの定格に対する経年劣化率を可視的に明示することができる。更に、図１４に示すような診断時の測定結果を記した登録表の表示機能及び印刷機能を具備することにより、太陽電池アレイの保守計画への応用が容易となる。
なお、測定中に日射変動が大きく発生したか否かを検証するためには、本実施の形態でも例示している光電式の全天日射計を用いることが好ましい。光電式の全天日射計は、診断ストリングス５ａ，５ｂの出力応答性よりも同等以上に時間応答性が高速である。光電式の全天日射計を使用して日射量をモニタすることで、計測基準パネル３及び診断ストリングス５ａ，５ｂのＩ−Ｖ特性における測定時間点の日射量、及び当該日射量の変動量の確認が可能である。なお、光電式の全天日射計は日射量モニタには有効だが、太陽電池モジュールとの熱時定数差があり、また太陽光スペクトルが季節変化、又は時間変化する中では、各種太陽電池モジュール固有の分光感度との差が誤差要因になることから、太陽電池モジュールの変動日射下での出力性能判断においては、計測基準パネル３を測定基準として用いる理由でもある。
図１５は、時間応答性が１５秒である熱電式の全天日射計を使用して測定した場合の測定結果の例である。また、図１６は、図１５に示される測定結果と同じ日射下で得られた最大出力電力値Ｐｍの値をプロットした波形である。なお、図１６の計測で用いる計測基準パネル３の時間応答性は１ｍｓｅｃであり、Ｉ−Ｖ特性掃引時間は５０ｍｓｅｃである。
図１５及び図１６の測定結果によれば、時間応答性の低い全天日射計は日射量測定には不適であること、また、計測基準パネル３の代替として熱電式の全天日射計を使用するのは不適であることが理解できる。
また、急激な日射変動、又は風によるパネル温度変動の影響は、測定プロット点が直線上に配置されないことになる。このため、測定結果に対し平均化データ処理を行うこと、測定電力値に対して測定適否処置としての最低電力値を設定すること、又は、測定間の電力変化率限度設定をかけるといったデータフィルタリング手法による判定を追加することが好ましい。
なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものでない。本実施の形態では、Ｉ−Ｖ特性の測定に際し、安価なコンデンサ負荷方式で実施する場合を例示したが、電子負荷方式、Ｘ−Ｙレコーダ方式、バイアス電源方式を採用することができる。また、診断ストリングス５ａ，５ｂが広い面積で設置されている場合であっても、複数の計測基準パネルを設置するようにすれば、誤差の小さな診断システムの構築が容易となる。
最後に、実施の形態における診断装置１の機能を具現するハードウェア構成について、図１７の図面を参照して説明する。図１７は、実施の形態における診断装置１の機能を具現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
上述した実施の形態における診断装置１において実行される処理は、診断装置１での処理手順が格納された診断プログラムを、図１７に示すコンピュータ装置１００で実行することによって実現することができる。コンピュータ装置１００は、タブレットコンピュータのように屋外運用が可能な通信機能、表示機能及び記録機能を備えた一体型パーソナルコンピュータが適している。また、コンピュータ装置１００には、診断装置１の処理手順が記述された診断プログラム、並びに、測定装置、プリンタ及びクラウドサーバとの間で連携を図るための操作画面、登録画面、通信制御画面、測定結果の表示画面、及びグラフ表示を可能とするサポートプログラムが搭載されている。
図１７に示されるように、コンピュータ装置１００は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に代表される表示装置１０１、キーボード及びポインティングデバイスといった入力装置１０２、演算を行うＣＰＵ１０３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に代表される不揮発性メモリ１０４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に代表される揮発性メモリ１０５、表示装置１０１に表示する表示画面を記憶する表示用メモリ１０６、フラッシュメモリに代表される着脱可能な外部メモリとのインタフェースである外部メモリインタフェース１０７、及び、測定装置２との間で通信を行う通信インタフェース１０８がバス１０９を介して接続された構成を有する。
診断プログラム及びサポートプログラムを含むプログラムは、不揮発性メモリ１０４に格納されている。プログラムは揮発性メモリ１０５にロードされ、ＣＰＵ１０３によって実行される。プログラムは、コンピュータ装置１００で読取可能な記録媒体に記録される。記録媒体の例は、ハードディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ＤｉｓｋまたはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）である。診断プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することもできる。この場合には、通信インタフェース１０８を介して接続された情報処理端末からプログラムが不揮発性メモリ１０４上に格納される。
以上説明したように、本実施の形態に係る診断システムによれば、太陽電池アレイを構成する太陽電池ストリングス毎に、比較対象とする校正された計測基準パネルを太陽電池ストリングスと等価な設置条件下に置き、大きく変動する屋外日射量下でも、最大出力電力値Ｐｍ値を同時に各々計測し、各Ｐｍ値による出力比診断をすることにより、太陽電池ストリングスの温度測定が不要で、屋外にて効率的なデータ記録と分析判断が可能な診断システムを得ることができる。
また、本実施の形態に係る診断システムにおいて、計測基準パネルを太陽電池ストリングスを構成する太陽電池モジュールと等価な構成とすれば、太陽電池モジュールの生産メーカは製造の容易さとともに、製造保証に用いる太陽電池モジュールの分光感度特性に応じて校正されたソーラーシミュレータによるトレーサビリティーのある計測基準パネルを供給することが可能となる。
また、本実施の形態に係る診断システムにおいて、診断装置は、診断する太陽電池ストリングスに一致した計測基準パネルを使用することで、汎用的な構成で、多様な分光感度と、多様な温度特性とを持つ太陽電池モジュール種類に対し、メーカ出力保証値の測定精度確認を高精度に得ることができる。
また、本実施の形態に係る診断システムに測定診断日が晴天でなく変動する日射条件から複数の日射照度点を得ることが可能であり、得られた数１０Ｍバイト以上に渡るＩ−Ｖ特性データを、Ｐｍ点データ群として記録変換化することにすれば、データ量を数１０ｋバイトに減少させ、初期特性から数１０年に渡る長期間の定期点検データ保有も容易にすることが可能となる。
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、診断システムの構成の一部を接続箱、もしくはパワーコンディショナに組み込むこと、又は、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
１ 診断装置、２，２ａ，２ｂ 測定装置、３ 計測基準パネル、４ 光電式全天日射計、５ａ，５ｂ 診断ストリングス、６ 接続箱、７ パワーコンディショナ、９，３９ 制御部、９ａ 通信ブロック、９ｂ 制御ブロック、１１ 充電スイッチ、１２ 負荷コンデンサ、１３ 容量切替スイッチ、１４ 放電抵抗、１５ 温度センサ、１７ 開閉器、１８ 逆流防止ダイオード、２０，２１，２２，２３ 抵抗、３３ データ入力部、３４ 記憶部、３５ 表示部、３７ 演算部、３８ 通信部、４０ バス、８０ 診断システム、１００ コンピュータ装置、１０１ 表示装置、１０２ 入力装置、１０３ ＣＰＵ、１０４ 不揮発性メモリ、１０５ 揮発性メモリ、１０６ 表示用メモリ、１０７ 外部メモリインタフェース、１０８ 通信インタフェース、１０９ バス。

Claims (13)

  1. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を複数用い、前記計測基準パネルの出力を基準として、前記太陽電池ストリングスの定格保証出力に対する性能診断を行う
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  2. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定する際の時定数と前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定する際の時定数とを一致させる
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  3. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、複数の前記出力比を公称出力比と共にグラフ上に表示する
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  4. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、各測定点における前記出力比をプロットしたグラフを表示する
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  5. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    前記計測基準パネルの温度を測定する温度センサと、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記温度センサが検出したパネル温度と、前記計測基準パネルの温度特性とを基に、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値を基準温度における日射量に換算する
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  6. 前記診断装置は、前記太陽電池ストリングスにおける前記最大出力電力値及び前記出力比を日射量に対してグラフ表示する機能を有することを特徴とする請求項５に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
  7. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値と、前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値とから得られる複数回の測定結果を基に、前記出力比の１次回帰式を作成し、前記１次回帰式を基に診断の判定精度を評価する
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  8. 前記診断装置は、各測定点における１次回帰式との差異の標準偏差値を求め、求めた前記標準偏差値から前記判定精度を診断することを特徴とする請求項７に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
  9. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    日射量を測定する光電式の日射計と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、
    前記第１及び第２の測定装置内には、前記電流電圧特性の測定時に使用する負荷コンデンサが備えられ、
    前記日射計が測定した日射量を基に、前記負荷コンデンサの容量が決定される
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  10. 前記電流電圧特性の測定に際し、前記負荷コンデンサに並列に放電抵抗が常時接続されるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池ストリングスの診断システム。
  11. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、前記計測基準パネルの最大出力電力値に対して、最低出力レベルの許容判定レベルを設定することで前記出力比の算出に使用するデータをフィルタリングする
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  12. 太陽光発電を行う太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断システムであって、
    前記太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルと、
    前記太陽電池ストリングスの特性を測定する第１の測定装置と、
    前記計測基準パネルの特性を測定する第２の測定装置と、
    前記第１の測定装置及び前記第２の測定装置の測定結果及び演算結果を基に、前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断装置と、
    を備え、
    前記第１の測定装置は、前記診断装置からの測定指示に従って前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記第２の測定装置は、前記測定指示に従って前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出して前記診断装置に送信し、
    前記診断装置は、前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出し、算出した前記出力比を基に前記太陽電池ストリングスの性能診断を行い、
    前記第１及び第２の測定装置は、１回の測定掃引の都度、前記最大出力電力値を抽出して前記診断装置に送信する
    ことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断システム。
  13. 診断対象である太陽電池ストリングスと等価な変換特性及び温度特性を有し、前記太陽電池ストリングスの設置面と等価な日射条件下に設置される計測基準パネルを用いて前記太陽電池ストリングスの性能診断を行う診断方法であって、
    前記太陽電池ストリングスの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記太陽電池ストリングスの最大出力点における電力値である最大出力電力値を算出する第１ステップと、
    前記計測基準パネルの電流電圧特性を測定し、測定した電流電圧特性を基に前記計測基準パネルの最大出力電力値を算出する第２ステップと、
    前記第２ステップで得られた前記計測基準パネルの前記最大出力電力値に対する、前記第１ステップで得られた前記太陽電池ストリングスの前記最大出力電力値の比率である出力比を算出する第３ステップと、
    前記第３ステップで算出された前記出力比を複数用い、前記計測基準パネルの出力を基準として、前記太陽電池ストリングスの定格保証出力に対する性能診断を行う第４ステップと、
    を含むことを特徴とする太陽電池ストリングスの診断方法。
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