JP6806325B2 - 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム - Google Patents

太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6806325B2
JP6806325B2 JP2016150436A JP2016150436A JP6806325B2 JP 6806325 B2 JP6806325 B2 JP 6806325B2 JP 2016150436 A JP2016150436 A JP 2016150436A JP 2016150436 A JP2016150436 A JP 2016150436A JP 6806325 B2 JP6806325 B2 JP 6806325B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
illuminance
solar cell
power generation
generation system
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016150436A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018019567A (ja
Inventor
善博 菱川
善博 菱川
久嗣 小島
久嗣 小島
裕司 藤田
裕司 藤田
佳和 武田
佳和 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2016150436A priority Critical patent/JP6806325B2/ja
Priority to US15/410,689 priority patent/US20180034410A1/en
Priority to CN201710050720.2A priority patent/CN107666283A/zh
Publication of JP2018019567A publication Critical patent/JP2018019567A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6806325B2 publication Critical patent/JP6806325B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

本発明は、屋外に設けられた太陽光発電システムの性能を評価するための太陽光発電システム評価装置、評価方法、評価装置用プログラムに関するものである。
太陽電池セルや複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルの性能を評価する場合、I−V特性を測定し、その結果に基づいて性能を評価することが行われている。
ところで、太陽電池セルのI−V特性は、例えば特許文献1の測定結果に示されるように太陽電池に照射される光の照度によって大きく変化する。このため、屋内の測定ではソーラーシミュレータにより太陽電池セルに照射される光の照度が1sunで保たれるようにしてI−V特性の測定が行われる。このように1sunの照度で測定されたI−V特性が太陽電池セルの標準試験条件におけるI−V特性であるとして取り扱われている。
一方、太陽電池パネルを1つ又は更に複数組み合わせて屋外に使用されている大型の太陽光発電システムについては、屋内に持ち込んだり、ソーラーシミュレータによって各太陽電池パネルの全面に均一な光を照射したりすることは難しいので、屋外において太陽光によりI−V特性の測定が行われている。
しかしながら、太陽光の照度は短時間であっても大きく変動し、1sun以外の条件でI−V特性が測定されることが多い。このため、例えば1ヶ月間のI−V特性を測定した結果について平均した値を太陽光発電システムの性能を示す値として代用している場合が多い。
したがって、屋内において1sunで安定している照度条件を満たして測定された太陽電池セルの正確な性能評価と比較して、屋外で測定される太陽光発電システムの性能評価は照度がどうしても不安定となるため不正確なものとなっている。また、どの太陽光発電システムが実際に優れた性能を示しているかや、何らかの不具合が発生していないかどうか等を正確に評価することは現状では難しい。
さらに、太陽光発電システムについてI−V特性を正確に測定しようとすると、発電を止めた上で、日射量が変動していない極めて短い時間の間に電流の掃引を行わなくてはならない。したがって、測定のために大きな手間がかかってしまうという問題もある。
特開2004−281480号公報
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、屋外での太陽光による測定であっても、太陽光発電システムの性能を簡便な設備でしかも正確にその性能を測定することができる太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラムを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は本願発明者が鋭意検討を行った結果、快晴以外の天気であっても、太陽光の照度(日射量)が太陽光発電システムの性能を評価する上で問題とならない程度に安定し、かつ太陽電池パネル内、及び、太陽電池システム内の照度むらが小さい場合があることを発見し、快晴以外の天気においても精度よく性能を評価できる条件を見出したことにより初めてなされたものである。また、本発明は本願発明者が、上記の知見とともに太陽光発電システムが備える設備をうまく利用すれば、必ずしもI−V特性を測定しなくてもその性能を正確に評価できることを発見したことにより成し得たものである。
より具体的には、本発明の太陽光発電システム評価装置は、複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価装置であって、前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサと、前記PCS及び前記複数の照度センサと有線又は無線で接続され、それぞれから出力に基づいて前記太陽光発電システムの性能を評価する評価器と、を備え、前記評価器が、前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得する出力取得部と、複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得部で取得された太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
ここで、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御とは気象条件等の変化で常に変動する最適動作点に追従しながら動作する制御方式のことを言う。例えば山登り法等のアルゴリズムにより、気象条件によらず前記太陽電池パネルの出力の最適動作点での出力が継続される。
このようなものであれば、前記出力取得部が、MPPT制御を行っている前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得するので、常に最適動作点での出力を取得することができる。さらに、それぞれ別々の照度センサで測定される照度測定値が略同じ値を示しており、測定対象の太陽電池パネルに対して照射されている太陽光の照度(日射量)にムラがなく、安定している状態で測定された出力のみが前記判定部によって真の値であると判定される。
つまり、太陽光の照度が大きく変動している、あるいは、測定対象の太陽電池パネルの部位によって照度が大きく異なっていたりする場合にはその太陽電池パネルが出力できる本来の出力ではないとして採用せず、日射量が変動している場合でも快晴時と略同等の精度で測定された出力のみをその太陽電池パネルの本来の出力として採用できる。すなわち、本発明であれば、I−V特性を測定しなくても太陽光発電システムの最大動作点を見つけることができ、簡便な測定装置だけでも太陽光発電システムについて正確な性能評価を実現できる。
また、快晴時以外の日射量が変動している天気であっても太陽光により太陽光発電システムの出力を高精度に測定する事が可能となるので、天気について条件が緩やかになるため、測定機会も十分に得られる。
大規模な太陽光発電システムであっても、太陽電池パネルの全域で照度が性能評価を行うのに適した均一性が実現されている瞬間を捉えることができるようにしつつ、その配線等の手間を省くことができるようにするには、前記照度センサが、複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも一部の出力を前記評価器へ無線で送信する無線通信機と、を備えていればよい。このようなものであれば、太陽電池セルの出力で現在の照度を測定するとともに前記評価器へ照度に関するデータを送信するために必要な電力を自身で賄うことができる。
前記太陽電池パネルの全域に太陽光が均一に照射され、例えば性能を評価できる所定の条件が整っているかどうかを簡単な演算で検定できるようにするには、前記一致度算出部が、前記一致度として複数の前記照度センサで測定される照度測定値の差である照度差を算出するように構成されており、前記判定部が、前記照度差が予め定められた許容差以下の場合に、前記出力取得部で測定される太陽電池パネルの出力を真の値であると判定するように構成されていればよい。
天候の変化による測定対象の太陽電池パネル上における照度ムラを複数の照度センサの照度測定値から精度よく検出できるようにして、前記判定部における判定精度を向上させるには、複数の前記照度センサのサンプリングタイムが10ミリ秒以内に設定されており、各照度センサでの照度測定が時間的に同期するように構成されていればよい。このようなものであれば、照度センサによって太陽光の照度変化を十分に把握できるとともに、各照度センサの測定タイミングがずれないようにして照度ムラの影響のみが前記一致度に表れるようにすることができる。
複数の前記照度センサで測定される照度測定値を照度ムラの有無の判定だけでなく、出力の測定中における太陽光の照度の変動による影響を高精度に補正するために前記照度測定値を用いることができるようにするには、複数の前記照度センサのサンプリングタイムが1ミリ秒以上100ミリ秒以下に設定されていればよい。
前記太陽電池パネルの出力として最大動作点での発電電力を正確に測定できるようにするには、前記出力取得部が、前記PCS内に設けられた電流計と電圧計であればよい。
複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価方法であって、前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサにより各照度を取得する照度取得ステップと、前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得する出力取得ステップと、複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出ステップと、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得ステップで取得された太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定ステップとを備えたことを特徴とする太陽光発電システム評価方法を用いれば、I−V測定を行わなくても屋外の太陽光発電システムについて太陽光によりその性能を正確に評価することができる。
複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価装置が、前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサと、前記PCS及び前記複数の照度センサと有線又は無線で接続され、それぞれから出力に基づいて前記太陽光発電システムの性能を評価する評価器と、を備えたものであり、当該太陽光発電システム評価装置に用いられるプログラムであって、複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記評価器が取得した太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定部としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とする太陽光発電システム評価装置用プログラムを用いれば、太陽電池パネルの全域において太陽光が均一に照射され、照度ムラが十分に小さい時点を見つけ出し、その時の太陽電池パネルの出力を最大動作点での出力として取得する事が可能となる。
このように本発明の太陽光発電システム評価装置によれば、複数の照度センサを備え、各照度センサで測定される照度の一致度が許容範囲内にある場合に、前記出力取得部において前記PCSから取得される出力が真の値であると判定するように構成されているので、太陽光の照度(日射量)が安定しており、太陽電池パネル全体に太陽光がほぼ均一に照射されて本来の出力が正確に反映されているデータだけを選択的に採用することができる。
したがって、従来であれば照度変化を考慮して多数の出力に関するデータを平均化していたため正確な本来の特性を評価することができなかったところ、本発明に係る太陽光発電システムであれば、正確な評価を行うことが可能となる。
しかも、I−V特性の測定のように太陽電池パネルに対して電流の掃引を行う必要がないので測定装置の構成を簡便なものであり、かつ、既存の設備に付け足すだけでも正確な評価が可能となる。
本発明の一実施形態に係る太陽光発電システム評価装置を示す模式図。 同実施形態における照度センサの外観を示す模式的斜視図。 同実施形態における太陽光発電システム評価装置の模式的機能ブロック図。 同実施形態における照度センサと日射計及び高速日射計との応答速度の比較。
本発明の一実施形態に係る太陽発電システム評価装置100について各図を参照しながら説明する。
本実施形態の太陽光発電システム評価装置100は、図1に示すように複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルSPと、前記太陽電池パネルSPをMPPT制御によりその動作を制御するPCS1(パワーコントロールシステム)と、を備えた太陽発電システムの特性を評価するためのものである。より具体的には前記太陽発電システム評価装置100は、太陽発電システムが太陽光の照度変化が有ったとしても最大動作点を追従するように発電が行われていることを前提として、屋外における性能評価を行うためのものである。
すなわち、前記太陽光発電システム評価装置100は図1に示すように前記太陽電池パネルSPの周囲に配置された複数の照度センサ2と、各照度センサ2の出力と、前記PCS1で取得される情報に基づいて前記太陽光発電システムの性能を評価する評価器3と、を備えたものである。
前記照度センサ2は、例えば各太陽電池パネルSPの近傍に設けてあり、各照度センサ2間の出力と位置関係に基づいて太陽電池パネルSPを構成する各太陽電池セル上の照度を測定又は推定できるように配置してある。すなわち、前記照度センサ2同士の間における太陽光の照度は、算術平均値や比例演算等により所定の精度で算出できるようにしてある。なお、図1では6つの照度センサ2を示しているが、以下の説明では説明の便宜上、設置場所の異なる照度センサ2を区別して説明する場合には、第1の照度センサ2、第2の照度センサ2と記載している。
前記照度センサ2は、図2に示すように直方体状のケーシング21表面に9つの太陽電池セル22を露出させてアレイ状に配置してある。また、前記照度センサ2は前記評価器3との間で無線通信により前記太陽電池セル22の出力をデータとして前記評価器3に送信するように構成した無線通信機(図示しない)を備えている。この照度センサ2において9つの太陽電池セル22のうち、中央部分の太陽電池セル22はその発電量から照度へ変換される照度算出用のものであり、他の8つの太陽電池セル22は前記無線通信機等を駆動するための電力を供給する。
このように太陽電池セル22を用いた照度センサ2は、前記太陽電池パネルSPの傾斜角とほぼ同じ傾斜角で配置してあり、前記太陽電池パネルSPの設置状態とほぼ同じになるようにしてある。また、図4のグラフに示すように第2の照度センサ2(実質的に太陽電池パネルSPの出力として扱うこともできる)の出力に対する、日射計、高速日射計、本実施形態の第1の照度センサ2の出力の比を示したものである。図4のグラフから分かるように通常の屋外測定時に用いられる日射計や高速日射計と比較すると本実施形態の第1の照度センサ2は、太陽電池パネルSPの出力に対してほぼ遅延無く追従している。日射計や高速日射計を用いた場合には遅延が生じるため、ある時点において前記PCS1から出力されている電力に対応する日射量を正確に得ることが難しく、例えば日射量に応じて測定された値を補正して真の値を得ることが難しい。一方、本実施形態の照度センサ2で測定される照度を用いれば、前記太陽電池パネルSPからの出力と日射量との関係を正確に把握して、太陽光発電システムの本来の特性を評価することが可能となる。
前記評価器3は、ハードウエアとして前記PCS1に設けられる電流計及び電圧計からなる出力取得部31と、各種演算を行うコンピュータと、を備えたものである。前記評価器3は前記コンピュータのメモリに格納されている太陽光電発電システム評価プログラムが実行されることにより、各種機器と協業し、前記PCS1と前記照度センサ2の出力に基づいて前記太陽光発電システムの評価を実行するものである。そして、本実施形態では前記コンピュータにより少なくとも測定値一時記憶部32、一致度算出部33と、判定部34としての機能を発揮するように構成してある。
前記出力取得部31は、前記PCS1内の回路に設けられたシャントを介して電流及び電圧を測定し、前記太陽電池パネルSPから出力されている電力を測定するものである。なお、本実施形態では前記出力取得部31を構成する電流計及び電圧計は有線で前記評価器3と接続してあるが、前記照度センサ2と同様に無線により電力の測定データを送信するようにしても構わない。なお、前記PCS1はMPPT制御により最大動作点で前記太陽電池パネルSPが動作するように制御を常に行っているので、前記出力取得部31で測定される電力の値は、その時点の照度における最大動作点での電力であると考えられる。
前記測定値一時記憶部32は、前記出力取得部31で測定された電力の測定データを時系列データとして一時記憶するものである。
前記一致度算出部33、及び、前記判定部34は前記出力取得部31で測定された電力が評価を行うのに適した太陽光の照射条件を満たしているかどうかを判定し、測定条件が満たされていた電力の測定データを本来の性能が反映された真の値であると判定するためのものである。
すなわち、前記一致度算出部33は、複数の前記照度センサ2で測定される照度測定値の一致度を算出するものである。より具体的には、前記一致度算出部33は例えば、各照度センサ2から出力される照度の時系列データがどの程度一致しているかを示す一致度を算出するものである。
本実施形態では、前記一致度算出部33はある1つの照度センサ2から出力された照度データを基準として、その他の照度センサ2から出力される照度データの各時刻における照度差を算出するように構成してある。照度差は例えば基準の照度に対して他の照度が何%の照度差を有しているかを示すように算出してある。
前記判定部34は、基準のとなる照度センサ2から出力されている照度が所定の条件を満たすとともに、前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得部31により前記PCS1を介して測定される電力を真の値であると判定し、最終結果として出力するように構成してある。
本実施形態では、前記判定部34は、前記測定値一時記憶部32に記憶されている電力の時系列データにおいて、それぞれの照度差が許容照度差である1%以内である時に測定されたものを真の値であると判定し、最終結果として出力するように構成してある。すなわち、各照度センサ2で測定されている照度にほとんど違いが存在せず、前記太陽電池パネルSP上に照度ムラが発生していない場合に前記太陽電池パネルSPが本来の出力を出すことができる測定条件が満たされたと判定し、そのときの電力が真の値として判定される。
このような判定条件を前記判定部34で設定している理由は以下の通りである。太陽光の照度変化に対する応答速度が十分に速い照度センサ2を用いていても、1%以上の照度差が発生することがある。すなわち、照度センサ2は同じものであるので、このような照度差は応答速度の違いにより生じているものではなく、各照度センサ2が配置されている場所の違いによって太陽電池パネルSP上における太陽光の照度ムラが反映されているものであると考えられる。そして照度差が1%より大きい場合にはJISやIECで定められている太陽電池を評価するための照度ムラの要件を満たさないので、このような測定条件で測定された電力については最終結果として採用されないように前記判定部34を構成してある。
このように構成された本実施形態の太陽光発電システム評価装置100の効果について説明する。
本実施形態の太陽光発電システム評価装置100では、各照度センサ2で測定される照度差が1%以内である場合に前記PCS1を介して測定された前記太陽電池パネルSPの出力を真の値として判定するように前記判定部34が構成してあるので、太陽電池パネルSP上にほとんど照度ムラが無い状態で測定された電力のみを最終結果として出力することができる。
従来であれば屋外に設置された大規模な太陽光発電システムでは太陽光の照射条件が一定に保たれていないと考えられており、1か月等の長期間の出力の平均値を出力特性として使用していたので、かえって正確な評価を行うことが難しかった。これに対して本実施形態の太陽光発電システム評価装置100であれば、太陽光発電システムの設置場所と気候条件によらず、例えば1sunで前記太陽電池パネルSP上にほとんど照度ムラがない状態での電力を取得でき、各太陽光発電システムについて同じ基準での比較が可能となる。
また、前記PCS1がMPPT制御により前記太陽電池パネルSPが最大動作点で発電動作していることを前提とし、そのときの値を用いているので、性能の評価のためにI−V特性を実測する必要がない。したがって、複雑な測定設備を前記太陽光発電システムに導入する必要がなく、さらにはI−V特性を測定するために発電を停止する必要もない。したがって、既存の太陽光発電システムに対して前記評価器3を後付けするだけで様々な規格に定められた測定条件で発電能力を定量的に評価することが可能となる。
また、従来の日射計や高速日射計を用いたI−V特性の測定方法では長時間日射が安定している快晴時にしか測定機会を得ることができず、年間で数十日程度しか屋外での太陽光によるI−V特性の測定を行えなかった。一方、本実施形態であれば高精度で本来の発電能力を評価できるようにしつつ、300日程度の測定機会を得ることができる。
その他の実施形態について説明する。
前記実施形態では測定対象の太陽電池パネルSPは4つであったが、この数や大きさについては特に限定されない。
前記実施形態では一致度については各照度の照度差に基づいて算出していたが、例えば各照度の平均値からの差、各照度の比等様々な値に基づいて算出してもよい。要するに一致度は各照度を比較して各照度のズレを反映する値であればよい。
また、照度センサ2については複数設けてあればよく、太陽電池パネルSPの数や大きさに応じて設ければよい。すなわち、太陽電池パネルSP上における照度ムラをより正確に評価し、測定された出力が真の値であるかどうか前記判定部34でより正確に判定する事が可能となる。また、照度センサ2の応答速度は太陽電池の出力よりも速いものであってもよい。さらに、照度センサ2は照度、又は、太陽電池パネルSPの発電電力の測定値について温度補償するための温度センサをさらに備えたものであってもよい。なお、温度センサは太陽電池パネルSPの裏面に設けてもよい。
前記出力取得部31で取得するのは電力ではなく、例えば電流や電圧だけであってもよい。
前記判定部34における判定条件は前記実施形態に示したものに限られず、さらに別の判定条件を加えても構わない。照度の所定条件については適宜設定すればよい。例えばI−V特性の測定の前提となる1sunのような厳しい条件を設定して厳密な特性のみを抽出できるようにしてもよい。また、0.8SUNや0.6SUN等で照度が安定していることを条件とした場合でも例えば補正演算により正確な太陽電池パネルSPの出力を評価できる。
より具体的には、前記判定部34が前記太陽電池パネルSPの発電期間内における前各照度センサ2で測定される照度の変化量がそれぞれ予め定められた許容変化量以内の場合に、前記出力取得部で測定される出力を真の値であると判定するように構成されていてもよい。このようなものであれば、太陽光の照度に大きな変化があった場合にはその時の電力等の出力を測定結果として採用しないようにして、精度を高めることができる。
さらに、前記判定部34が、測定される各照度が許容照度範囲以内の場合に、前記出力取得部31で測定される太陽電池パネルSPの出力を真の値であると判定するように構成されてもよい。例えば全ての照度センサ2で測定される照度が1sun近傍の値である場合のみ太陽電池パネルSPの出力を真の値であると判定されるようにしてもよい。このようなものであれば、測定の前提条件となる照度が得られていない場合に測定されたデータを除外し、信頼できる値のみを考慮する事が可能となる。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。
100・・・太陽光発電システム評価装置
1 ・・・PCS
2 ・・・照度センサ
21 ・・・ケーシング
22 ・・・太陽電池セル
3 ・・・評価器
31 ・・・出力取得部
32 ・・・測定値一時記憶部
33 ・・・一致度算出部
34 ・・・判定部

Claims (7)

  1. 複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価装置であって、
    前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサと、
    前記PCS及び前記複数の照度センサと有線又は無線で接続され、それぞれからの出力に基づいて前記太陽光発電システムの性能を評価する評価器と、を備え、
    前記評価器が、
    MPPT制御を行っている状態の前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得する出力取得部と、
    複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、
    前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得部で取得された太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定部とを備えたことを特徴とする太陽光発電システム評価装置。
  2. 前記照度センサが、
    複数の太陽電池セルと、
    前記複数の太陽電池セルのうちの少なくとも一部の出力を前記評価器へ無線で送信する無線通信機と、を備えた請求項1記載の太陽光発電システム評価装置。
  3. 前記一致度算出部が、前記一致度として複数の前記照度センサで測定される照度測定値の差である照度差を算出するように構成されており、
    前記判定部が、前記照度差が予め定められた許容差以下の場合に、前記出力取得部で測定される太陽電池パネルの出力を真の値であると判定するように構成されている請求項1又は2に記載の太陽光発電システム評価装置。
  4. 複数の前記照度センサのサンプリングタイムが1ミリ秒以上100ミリ秒以下に設定されている請求項1乃至3いずれかに記載の太陽光発電システム評価装置。
  5. 前記出力取得部が、前記PCS内に設けられた電流計と電圧計である請求項1乃至4いずれかに記載の太陽光発電システム評価装置。
  6. 複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価方法であって、
    前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサにより各照度を取得する照度取得ステップと、
    MPPT制御を行っている状態の前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得する出力取得ステップと、
    複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出ステップと、
    前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得ステップで取得された太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定ステップとを備えたことを特徴とする太陽光発電システム評価方法。
  7. 複数の太陽電池セルからなる太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルに接続され、MPPT制御を行うPCS(パワーコントロールシステム)と、からなる太陽光発電システムの性能を評価する太陽光発電システム評価装置が、前記太陽電池パネルの近傍に配置された複数の照度センサと、前記PCS及び前記複数の照度センサと有線又は無線で接続され、それぞれからの出力に基づいて前記太陽光発電システムの性能を評価する評価器と、を備えたものであり、当該太陽光発電システム評価装置に用いられるプログラムであって、
    MPPT制御を行っている状態の前記PCSから前記太陽電池パネルの出力を取得する出力取得部と、
    複数の前記照度センサで測定される照度測定値の一致度を算出する一致度算出部と、
    前記一致度が予め定められた許容範囲以内である場合に、前記出力取得部が取得した太陽電池パネルの出力が真の値であると判定する判定部としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とする太陽光発電システム評価装置用プログラム。
JP2016150436A 2016-07-29 2016-07-29 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム Active JP6806325B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016150436A JP6806325B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム
US15/410,689 US20180034410A1 (en) 2016-07-29 2017-01-19 Photovoltaic power generation system evaluation apparatus, evaluation method, and storage medium storing a program for an evaluation apparatus
CN201710050720.2A CN107666283A (zh) 2016-07-29 2017-01-23 太阳光发电***评价装置和评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016150436A JP6806325B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018019567A JP2018019567A (ja) 2018-02-01
JP6806325B2 true JP6806325B2 (ja) 2021-01-06

Family

ID=61010306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016150436A Active JP6806325B2 (ja) 2016-07-29 2016-07-29 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180034410A1 (ja)
JP (1) JP6806325B2 (ja)
CN (1) CN107666283A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700032303A1 (it) * 2017-03-23 2018-09-23 St Microelectronics Srl Procedimento di funzionamento di generatori fotovoltaici, circuito, dispositivo e sistema corrispondenti
CN111552323A (zh) * 2020-05-12 2020-08-18 扬州晶胜源机电有限公司 一种户外新能源发电智能控制***

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352334B2 (ja) * 1996-08-30 2002-12-03 キヤノン株式会社 太陽電池の電力制御装置
US20090000654A1 (en) * 2007-05-17 2009-01-01 Larankelo, Inc. Distributed inverter and intelligent gateway
US20090316361A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Daniel Simon Method and apparatus for controlling the output of solar arrays
JP2013097596A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Sony Corp 太陽電池システム、電子機器および建築物
JP2013183577A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Kyocera Corp 電力制御システム、電力制御装置、及び電力制御方法
DE102012024728A1 (de) * 2012-12-18 2014-07-03 Ellenberger & Poensgen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer elektrischen Anlage auf einen Rückstrom
US10381838B2 (en) * 2016-05-10 2019-08-13 Tesla, Inc. Power control system with fault detection and data retention for energy generation systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN107666283A (zh) 2018-02-06
JP2018019567A (ja) 2018-02-01
US20180034410A1 (en) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210194424A1 (en) Method and system for power prediction of photovoltaic power station based on operating data of grid-connected inverters
Bastidas-Rodríguez et al. Model-based degradation analysis of photovoltaic modules through series resistance estimation
US10337498B2 (en) Method and device for detecting equivalent load of wind turbine
Dolara et al. Experimental investigation of partial shading scenarios on PV (photovoltaic) modules
US10622941B2 (en) Real-time series resistance monitoring in photovoltaic systems
US20120065936A1 (en) Systems and Methods for Identifying Faulty Sensors Within a Power Generation System
US20210313928A1 (en) Method and apparatus for determining key performance photovoltaic characteristics using sensors from module-level power electronics
JP6758273B2 (ja) 太陽電池診断装置および太陽電池診断方法
US20160356859A1 (en) Fault detection in energy generation arrangements
KR101808978B1 (ko) 발전 시스템 분석 장치 및 방법
US9209742B2 (en) Method for determining a spatial arrangement of photovoltaic module groups in a photovoltaic installation
JP2018019555A (ja) 影の影響を考慮した太陽光発電出力推定方法
KR20200031420A (ko) 태양광 발전량 예측 장치
Stein et al. A standardized approach to PV system performance model validation
Wittmer et al. Analysis of PV grid installations performance, comparing measured data to simulation results to identify problems in operation and monitoring
JP6806325B2 (ja) 太陽光発電システム評価装置、評価方法、及び、評価装置用プログラム
Polo et al. Modeling IV curves of photovoltaic modules at indoor and outdoor conditions by using the Lambert function
JP6865950B2 (ja) 太陽光発電システムおよび太陽光発電制御システム
Kiefer et al. Quality assurance of large scale PV power plants
Gotseff et al. Accurate power prediction of spatially distributed PV systems using localized irradiance measurements
Freeman et al. Using measured plane-of-array data directly in photovoltaic modeling: Methodology and validation
JP6573307B2 (ja) I−v特性測定装置、i−v特性測定方法、及び、i−v特性測定装置用プログラム
CN114301091A (zh) 一种光伏阵列输出功率控制方法和装置
JP6354946B2 (ja) 太陽光発電システムの異常診断方法
Li Development of an IoT based photovoltaic monitoring system using hybrid modeling

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190708

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20190708

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190708

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6806325

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250