JP2015089145A - Power conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はパワーコンディショナに関し、より詳細には、太陽光発電システムなどの発電システムにおいて、発電部から出力される直流電力を電力系統に連系可能な交流電力に変換するパワーコンディショナに関する。 The present invention relates to a power conditioner, and more particularly to a power conditioner that converts DC power output from a power generation unit into AC power that can be linked to a power system in a power generation system such as a solar power generation system.
近年、再生可能エネルギの有効利用として住宅用の太陽光発電システムが注目されている。 In recent years, residential solar power generation systems have attracted attention as an effective use of renewable energy.
太陽光発電システムは、周知のとおり、発電部として太陽電池パネル(太陽電池モジュール)を備えた発電システムであって、太陽電池パネルで発電された直流電力を電力変換装置であるパワーコンディショナで電力系統に連系可能な交流電力に変換して電力系統と連系させている。 As is well known, a solar power generation system is a power generation system that includes a solar cell panel (solar cell module) as a power generation unit, and uses a power conditioner that is a power converter to convert DC power generated by the solar cell panel. It is converted into AC power that can be connected to the grid and linked to the power grid.
ところで、このような太陽光発電システムに利用されるパワーコンディショナは劣化すると変換効率が低下するが、パワーコンディショナの動作自体に異常がなければ、パワーコンディショナは異常を報知することなく動作を継続する。 By the way, if the power conditioner used in such a solar power generation system deteriorates, the conversion efficiency decreases. However, if there is no abnormality in the operation of the power conditioner, the power conditioner operates without notifying the abnormality. continue.
しかし、変換効率が低い状態でパワーコンディショナの動作を継続させることは、供給される発電量の低下を伴うことになり需要家にとっては好ましくない。 However, continuing the operation of the power conditioner in a state where the conversion efficiency is low is accompanied by a decrease in the amount of power to be supplied, which is not preferable for consumers.
そのため、発電量の低下に関して、所定期間毎の最大発電量をパワーコンディショナに記憶させておき、それらの記憶値に基づいて太陽光発電システムの故障診断を行うことが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 For this reason, it has been proposed to store the maximum power generation amount for each predetermined period in the power conditioner with respect to the decrease in the power generation amount, and perform failure diagnosis of the photovoltaic power generation system based on those stored values (for example, Patent Document 1).
しかしながら、発電量の低下は、太陽電池パネルの状況(たとえば、経年劣化の程度など)や、日射量、温度などにも影響を受けることから、発電量が低下したという現象からだけでは、パワーコンディショナに問題がある(つまり、パワーコンディショナが劣化や故障している)のか、それともその他の要因(たとえば、太陽電池パネルの経年劣化など)によるものなのかを判断することは困難である。 However, the decrease in the amount of power generation is also affected by the situation of the solar panel (for example, the degree of deterioration over time), the amount of solar radiation, and the temperature. It is difficult to determine whether there is a problem with the inverter (that is, the power conditioner has deteriorated or failed) or due to other factors (for example, aging of the solar panel).
そのため、発電量の低下により修理依頼があっても修理作業員が発電量低下の原因を特定することが困難であった。 Therefore, even if a repair request is made due to a decrease in the amount of power generation, it is difficult for a repair worker to identify the cause of the decrease in the amount of power generation.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、、発電量低下の原因がパワーコンディショナの劣化によるものなのか否かの特定が容易なパワーコンディショナを提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and the object of the present invention is to easily identify whether the cause of the decrease in power generation is due to deterioration of the power conditioner. Is to provide a simple power conditioner.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載のパワーコンディショナは、パワーコンディショナへの入力電力を検出する入力電力検出手段と、上記パワーコンディショナからの出力電力を検出する出力電力検出手段と、上記入力電力検出手段で検出された入力電力と上記出力電力検出手段で検出された出力電力とに基づいてパワーコンディショナの変換効率を演算する効率演算手段と、上記効率演算手段で演算された変換効率の最大値を所定期間毎に記憶する最大値記憶手段と、上記最大値記憶手段に記憶された最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とを比較可能に報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power conditioner according to claim 1 of the present invention includes input power detection means for detecting input power to the power conditioner, and output power for detecting output power from the power conditioner. A detection means, an efficiency calculation means for calculating the conversion efficiency of the power conditioner based on the input power detected by the input power detection means and the output power detected by the output power detection means, and the efficiency calculation means Maximum value storage means for storing the maximum value of the calculated conversion efficiency for each predetermined period, the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period stored in the maximum value storage means, and the conversion efficiency in the predetermined period before that An informing means for informing the maximum value in a comparable manner is provided.
この請求項1に記載のパワーコンディショナでは、パワーコンディショナの変換効率の最大値が所定期間毎に記憶され、報知手段によって最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とが比較可能に報知されるので、パワーコンディショナの劣化・故障等によってパワーコンディショナの変換効率が低下しているか否かを迅速かつ的確に把握することができる。 In the power conditioner according to claim 1, the maximum value of the conversion efficiency of the power conditioner is stored for each predetermined period, and the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the conversion in the previous predetermined period by the notification means. Since the maximum value of the efficiency is reported in a comparable manner, it is possible to quickly and accurately grasp whether or not the conversion efficiency of the power conditioner is reduced due to deterioration or failure of the power conditioner.
請求項2に記載のパワーコンディショナは、請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、上記報知手段は、上記最新の所定期間における変換効率の最大値と上記それ以前の所定期間における変換効率の最大値とを表示する表示装置で構成されていることを特徴とする。 The power conditioner according to claim 2 is the power conditioner according to claim 1, wherein the notifying unit is configured to provide a maximum conversion efficiency in the latest predetermined period and a maximum conversion efficiency in the previous predetermined period. It is characterized by comprising a display device for displaying values.
この請求項2に記載のパワーコンディショナでは、パワーコンディショナの変換効率に関して、最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とが表示装置に表示されるので、修理作業員等は表示される両者の変換効率を対比・確認することによって、パワーコンディショナの変換効率が低下しているか否かや低下の程度を迅速かつ的確に把握することができる。 In the power conditioner according to claim 2, regarding the conversion efficiency of the power conditioner, the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period are displayed on the display device. Therefore, a repair worker or the like can quickly and accurately grasp whether or not the conversion efficiency of the power conditioner is reduced and the degree of the reduction by comparing and confirming the displayed conversion efficiencies.
なお、報知手段による報知は表示装置による表示に限られないが、表示装置を用いて表示を行う場合、最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値は、両者を交互に表示したり、両者を同時に表示したり、あるいは、作業者の操作に応じて両者を選択的に表示したりすることができる。また、両者を比較した結果(たとえば、最新の所定期間における変換効率の最大値がそれ以前の所定期間における変換効率の最大値に比してどの程度の割合かなど)を表示するように構成することも可能である。 Note that the notification by the notification means is not limited to the display by the display device, but when performing display using the display device, the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period are Both can be displayed alternately, both can be displayed simultaneously, or both can be selectively displayed according to the operator's operation. In addition, a result of comparison between the two (for example, how much the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period is compared to the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period) is displayed. It is also possible.
請求項3に記載のパワーコンディショナは、請求項1に記載のパワーコンディショナにおいて、上記報知手段は、上記最大値記憶手段に記憶された上記変換効率の最大値を報知するときに、報知される変換効率の最大値に対応する所定期間の最大入力電力および入力電圧平均値を報知することを特徴とする。 The power conditioner according to claim 3 is notified when the notification means notifies the maximum value of the conversion efficiency stored in the maximum value storage means in the power conditioner according to claim 1. The maximum input power and the average input voltage for a predetermined period corresponding to the maximum value of the conversion efficiency are reported.
この請求項3に記載のパワーコンディショナでは、報知手段が最大値記憶手段に記憶された変換効率の最大値を報知するときに、変換効率の最大値とともに、変換効率の最大値に対応する所定期間における最大入力電力および入力電圧平均値を報知するので、パワーコンディショナの劣化・故障以外の要因で発電量が低下していた場合には、そのことを的確に把握することができる。 In the power conditioner according to the third aspect, when the notifying means notifies the maximum value of the conversion efficiency stored in the maximum value storing means, the predetermined value corresponding to the maximum value of the conversion efficiency together with the maximum value of the conversion efficiency. Since the maximum input power and the input voltage average value during the period are notified, if the amount of power generation is reduced due to a factor other than the deterioration / failure of the power conditioner, this can be accurately grasped.
請求項4に記載のパワーコンディショナは、請求項1から3のいずれかに記載のパワーコンディショナにおいて、上記最新の所定期間における変換効率の最大値と上記それ以前の所定期間における変換効率の最大値とを比較する効率比較手段と、上記効率比較手段における比較の結果、上記最新の所定期間における変換効率の最大値が上記それ以前の所定期間における変換効率の最大値に対して所定割合以下となったときにはパワーコンディショナの変換効率が低下していると判定する異常判定手段とを備えていることを特徴とする。 The power conditioner according to claim 4 is the power conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the maximum value of the conversion efficiency in the predetermined period before that. Efficiency comparison means for comparing values, and as a result of comparison in the efficiency comparison means, the maximum value of conversion efficiency in the latest predetermined period is less than a predetermined ratio with respect to the maximum value of conversion efficiency in the previous predetermined period. And an abnormality determining means for determining that the conversion efficiency of the power conditioner has been reduced.
この請求項4に記載のパワーコンディショナでは、最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とを比較する効率比較手段での比較の結果に基づいて、異常判定手段がパワーコンディショナの変換効率の低下による異常の有無を判定するので、修理作業者はこの判定結果に基づいてパワーコンディショナの異常の有無を容易に把握することができる。 In the power conditioner according to claim 4, based on the result of comparison by the efficiency comparison means for comparing the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period, Since the abnormality determination means determines the presence or absence of an abnormality due to a decrease in conversion efficiency of the power conditioner, the repair operator can easily grasp the presence or absence of the abnormality of the power conditioner based on the determination result.
本発明に係るパワーコンディショナによれば、パワーコンディショナの変換効率の最大値が所定期間毎に記憶され、最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とが比較可能に報知されるので、パワーコンディショナの劣化・故障等によってパワーコンディショナの変換効率が低下している場合には、その低下を迅速かつ的確に把握することができる。そのため、本発明によれば、発電量の低下の原因が、主としてパワーコンディショナの劣化・故障にあるか否かの判断を容易に行うことができる。 According to the power conditioner according to the present invention, the maximum value of the conversion efficiency of the power conditioner is stored for each predetermined period, and the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period and the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period. Therefore, when the conversion efficiency of the power conditioner is reduced due to deterioration or failure of the power conditioner, it is possible to quickly and accurately grasp the decrease. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily determine whether or not the cause of the decrease in the power generation amount is mainly due to deterioration or failure of the power conditioner.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施形態1
図1は、本発明に係るパワーコンディショナを用いた発電システム(太陽光発電システム)の概略構成を示している。この図1に示す太陽光発電システムは、太陽電池パネル1と、パワーコンディショナ2と、電力系統3とを主要部として構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 shows a schematic configuration of a power generation system (solar power generation system) using a power conditioner according to the present invention. The solar power generation system shown in FIG. 1 includes a solar cell panel 1, a power conditioner 2, and a power system 3 as main parts.
太陽電池パネル1は、周知のとおり、光エネルギを直流電力に変換する太陽電池(太陽電池セル)を用いた発電装置(発電部)である。この太陽電池パネル1は、日当たりのよい場所、たとえば、住宅の屋根上などに設置される。 As is well known, the solar cell panel 1 is a power generation device (power generation unit) using a solar cell (solar cell) that converts light energy into DC power. This solar cell panel 1 is installed on a sunny place, for example, on the roof of a house.
パワーコンディショナ2は、太陽電池パネル1で発電された直流電力を商用電力系統などの電力系統3に連系可能な交流電力に変換するための電力変換装置(系統連系インバータ装置)であって、このパワーコンディショナ2は、コンバータ4と、インバータ5と、制御部6とを主要部として備えている。
The power conditioner 2 is a power conversion device (system-connected inverter device) for converting DC power generated by the solar battery panel 1 into AC power that can be connected to a power system 3 such as a commercial power system. The power conditioner 2 includes a converter 4, an
コンバータ4は、太陽電池パネル1で発電された直流電力の電圧を昇圧するDC/DCコンバータ回路で構成されている。また、インバータ5は、コンバータ4で昇圧された直流電力を所定の交流電力(たとえば、単相三線式の交流100/200V)に変換するDC/ACインバータ回路で構成されている。そして、インバータ5から出力される交流電力が電力系統3と連系接続されている。
The converter 4 is composed of a DC / DC converter circuit that boosts the voltage of the DC power generated by the solar cell panel 1.
制御部6は、主として、コンバータ4およびインバータ5を制御する制御装置であって、その制御中枢として図示しないマイコンを備えている。このマイコンは、上記コンバータ4およびインバータ5を制御するための制御プログラムを備えている。そして、コンバータ4およびインバータ5の制御に関連して、制御部6は、太陽電池パネル1からの入力電圧を測定する入力電圧センサ7および入力電流を測定する入力電流センサ8と、パワーコンディショナ2からの出力電圧を測定する出力電圧センサ9および出力電流を測定する出力電流センサ10とを備えており、入力電圧および入力電流に基づいて入力電力を、出力電圧および出力電流に基づいて出力電力をそれぞれ演算・検出するように構成されている。つまり、制御部6は、パワーコンディショナ2への入力電力を検出する入力電力検出手段と、パワーコンディショナ2からの出力電力を検出する出力電力検出手段として機能するようになっている。
The
また、制御部6は、コンバータ4およびインバータ5の制御のほかにも、たとえば、パワーコンディショナ2の動作状況などを監視し、かつ、その監視結果であるデータを記憶・保持する機能を備えており、後述するメンテナンス用の動作モードに遷移したときに、記憶・保持しているデータをメンテナンス用の表示部12に表示できるようになっている。そのため、制御部6には、各種データを記憶するための図示しない記憶装置(たとえば、RAMや不揮発性のメモリなど)が備えられている。
In addition to the control of the converter 4 and the
なお、本実施形態に示すパワーコンディショナ2では、このデータの記憶・保持機能を利用して、制御部6が、上記入力電力および出力電力に基づいてパワーコンディショナ2の変換効率を演算するように構成されており、その演算結果に基づいて、制御部6は、変換効率の最大値を所定期間毎に記憶装置に記憶・保持するようになっている。すなわち、本実施形態に示すパワーコンディショナ2の制御部6は、パワーコンディショナ2の変換効率を演算する効率演算手段および変換効率の最大値を記憶する最大値記憶手段としても機能するようになっている(これらの詳細は後述する)。
In the power conditioner 2 shown in the present embodiment, the
11は、修理作業員などがパワーコンディショナ2のメンテナンスを行う際に使用するメンテナンス用の操作部、また、12は、同じくメンテナンス用の表示部を示している。
Reference numeral 11 denotes a maintenance operation unit used when a repair worker or the like performs maintenance of the
メンテナンス用の操作部11は、需要家が操作する操作部(図示せず)とは異なり、主に修理作業員などが使用する操作部であって、この操作部11の操作によってパワーコンディショナ2の制御部6を通常の動作モードからメンテナンス用の動作モードに遷移させたり、メンテナンス用の表示部12に表示される項目を選択したりするなど、パワーコンディショナ2のメンテナンスに関する各種操作ができるようになっている。なお、この操作部11は、たとえば、パワーコンディショナ2の正面の化粧パネル(図示せず)の内側など、需要家が操作しない位置に配置されている。
Unlike the operation unit (not shown) operated by the customer, the maintenance operation unit 11 is an operation unit mainly used by repair workers, and the power conditioner 2 is operated by the operation of the operation unit 11. The
メンテナンス用の表示部(表示装置)12は、メンテナンス用の操作部11と同様に、主に修理作業員が使用する表示部であって、この表示部12としては、たとえば、数桁(たとえば、6桁)の7セグメント表示器などが使用される。そして、この表示部12に表示される数桁の数字や記号を用いて、パワーコンディショナ2の状態や制御部7に記憶されたデータなど、メンテナンスに必要な情報が表示されるようになっている。なお、この表示部12もメンテナンス用の操作部11と同様に、パワーコンディショナ2の化粧パネルの内側に配置されるが、化粧パネルに透明な窓を設けるなどして化粧パネルの外側から視認できるように構成されていてもよい。
The maintenance display unit (display device) 12 is a display unit mainly used by repair workers, similar to the maintenance operation unit 11. As the
次に、パワーコンディショナ2の制御部6における変換効率の最大値に関するデータの生成とその利用について説明する。
Next, generation and use of data related to the maximum value of the conversion efficiency in the
本実施形態に示すパワーコンディショナ2では、上述したように、制御部6が入力電力および出力電力に基づいてパワーコンディショナ2の変換効率を演算するように構成されており、この変換効率の演算に関して、制御部6は、以下のような処理を行っている。以下に説明する処理にあたり、制御部6は、演算した結果を適宜制御部6の記憶装置に記憶させながら処理を行っている。図2は、制御部6において変換効率の最大値のデータを生成する手順を示している。
In the power conditioner 2 shown in the present embodiment, as described above, the
(a)制御部6は、第1所定時間T1(本実施形態では100m秒)毎に変換効率を演算し、その演算結果を積算する(図2ステップS2、S3参照)。すなわち、制御部6は、この処理において、以下の数式(1)の演算を行う。
Σ変換効率[%]=Σ(出力電力[W]÷入力電力[W]×100) ・・・(1)
(A) The
Σ conversion efficiency [%] = Σ (output power [W] ÷ input power [W] × 100) (1)
ここで、太陽電池パネル1の発電量が少ないと、インバータ5が最小出力との関係で動作が不安定となり正確な変換効率を演算できなくなるので、この処理にあたっては、たとえば、入力電力の値に下限値を設定しておき、この下限値を下回った場合には、そのときの演算結果を使用しないか、あるいは、あらかじめ設定しておいた固定値で代替するなどの対応をとることが望ましい。なお、この数式(1)の処理を行う場合、制御部6は先に演算した結果をリセットして演算を開始する(図2ステップS1参照)。
Here, if the amount of power generated by the solar battery panel 1 is small, the operation of the
(b)そして、制御部6は、上記(a)の処理中に、あらかじめ設定された第2所定時間T2(本実施形態では1分)が経過すると、区間変換効率Aを演算する(図ステップS4参照)。この区間変換効率Aは、以下の数式(2)により求められる。
区間変換効率A[%]=Σ変換効率[%]÷積算回数 ・・・(2)
(B) Then, when the preset second predetermined time T2 (1 minute in the present embodiment) elapses during the processing of (a), the
Section conversion efficiency A [%] = Σ conversion efficiency [%] ÷ number of integrations (2)
ここで、第2所定時間T2を1分としているのは、太陽電池パネル1の発電量が少ないと、インバータ5のDCリンクコンデンサ13(図1参照)に蓄えられたエネルギ量が変動して変換効率が変動してしまうことから1分程度の区間で平均をとるようにしている。
Here, the second predetermined time T2 is set to 1 minute because the amount of energy stored in the DC link capacitor 13 (see FIG. 1) of the
(c)そして、区間変換効率Aが算出されると、制御部6は、演算した区間変換効率Aと当日における区間最大変換効率(当日区間最大変換効率)Bとを比較して、演算した区間変換効率Aが当日区間最大変換効率Bよりも大きければ、演算した区間変換効率Aを当日区間最大変換効率Bとして記憶する(図2ステップS5、S6参照)。すなわち、制御部6は、以下の数式(3)が成立すると、演算した区間変換効率Aを当日区間最大変換効率Bとする。
当日区間最大変換効率B[%]<区間変換効率A[%] ・・・(3)
(C) When the section conversion efficiency A is calculated, the
Maximum conversion efficiency on the day B [%] <section conversion efficiency A [%] (3)
つまり、制御部6は、1分毎に当日区間最大変換効率Bを更新する。
That is, the
(d)そして、制御部6は、上記(c)の処理中に、あらかじめ設定された第3所定時間T3(本実施形態では1日:24時間)が経過すると、当日区間最大変換効率Bと当月における区間最大変換効率(当月区間最大変換効率)Cとを比較して、当日区間最大変換効率Bが当月区間最大変換効率Cよりも大きければ、当日区間最大変換効率Bを当月区間最大変換効率Cとして記憶する(図2ステップS7〜S9参照)。すなわち、制御部6は、以下の数式(4)が成立すると、当日区間最大変換効率Bを当月区間最大変換効率Cとする。
当月区間最大変換効率C[%]<当日区間最大変換効率B[%] ・・・(4)
(D) Then, when a preset third predetermined time T3 (1 day: 24 hours in the present embodiment) elapses during the process of (c), the
Maximum conversion efficiency C [%] for the current month section <Maximum conversion efficiency B [%] for the current day section (4)
つまり、制御部6は、1日毎に当月区間最大変換効率Cを更新する。そして、この比較後、制御部6は、当日区間最大変換効率Bを初期化(リセット)する(図2ステップS10参照)。
That is, the
(e)そして、制御部6は、あらかじめ設定された所定期間T(本実施形態では30日)が経過すると、その時点で、当月区間最大変換効率Cを先月区間最大変換効率Dに置き換えて、当月区間最大変換効率Cを初期化する(図2ステップS11〜S13)。
(E) Then, when a predetermined period T (30 days in this embodiment) elapses, the
ここで、所定期間Tを30日としているのは、1か月毎の区間最大変換効率のデータを生成するために1か月を30日で計算したためである。このように1か月を30日として扱ったのは、後述するように、先月区間最大変換効率Dは、現在の変換効率との比較用のデータとして用いるものであるため、必ずしも暦どおりの1か月とする必要がないからである。 Here, the reason why the predetermined period T is set to 30 days is that one month is calculated in 30 days in order to generate data of the section maximum conversion efficiency for each month. As described later, since one month is treated as 30 days, the last month interval maximum conversion efficiency D is used as data for comparison with the current conversion efficiency. This is because there is no need to make months.
なお、1か月毎の最大変換効率のデータを作成するにあたり、本実施形態では、制御部6は1日経過毎に日数のカウンタを加算し、そのカウント値が30になった時点で月替わりとして図2ステップS12の処理を行うように構成している。
In creating the maximum conversion efficiency data for each month, in this embodiment, the
しかして、このように生成された先月区間最大変換効率Dおよび現在の変換効率(たとえば、当月区間最大変換効率C)のデータは、修理作業員がメンテナンス用の操作部11を操作することで、メンテナンス用の表示部12に比較可能に表示される。
Thus, the data of the last month section maximum conversion efficiency D and the current conversion efficiency (for example, current month section maximum conversion efficiency C) generated in this way can be obtained by operating the operation unit 11 for maintenance by a repair worker. It is displayed on the
すなわち、たとえば、操作部11の所定操作によって、先月区間最大変換効率Dと当月区間最大変換効率Cとを交互に表示したり、両者を並べて同時に表示したり、あるいは、作業者の操作に応じて両者を選択的に表示したりするなどして、修理作業者が両者を比較できるように表示される。 That is, for example, by the predetermined operation of the operation unit 11, the last month section maximum conversion efficiency D and the current month section maximum conversion efficiency C are alternately displayed, or both are displayed side by side, or according to the operation of the operator. For example, the two can be displayed selectively so that the repair worker can compare the two.
このように、本実施形態に示すパワーコンディショナ2によれば、パワーコンディショナ2の変換効率の最大値が所定期間T毎に記憶され、表示部12によって最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とが比較可能に表示されるので、発電量が低下した場合、修理作業員は、表示部12の表示を確認することで、発電量の低下がパワーコンディショナ2の劣化・故障等によるものか否かを迅速かつ的確に把握することができる。
Thus, according to the power conditioner 2 shown in this embodiment, the maximum value of the conversion efficiency of the power conditioner 2 is stored every predetermined period T, and the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period is displayed by the
すなわち、修理作業員は、表示部12に表示される当月区間最大変換効率Cと先月区間最大変換効率Dとを比較して、当月区間最大変換効率Cが先月区間最大変換効率Dよりも異常とみなせるほど低下している(たとえば、先月区間最大変換効率Dの80%以下となっている)場合には、発電量の低下は、パワーコンディショナ2の異常・故障によるものであると判断することができる。
That is, the repair worker compares the current month section maximum conversion efficiency C displayed on the
なお、この表示に際し、パワーコンディショナ2が施工されてから所定期間Tが経過していない場合には、先月区間最大変換効率Dのデータは生成されていないので、その場合は、当月区間最大変換効率Cと当日区間最大変換効率Bを比較可能表示するなどの代替処理が行われるようにしておくのが望ましい。 In this display, if the predetermined period T has not elapsed since the installation of the power conditioner 2, the data for the maximum conversion efficiency D for the last month has not been generated. It is desirable to perform alternative processing such as displaying efficiency C and maximum conversion efficiency B for the current day in a comparable manner.
また、本実施形態では、当月区間最大変換効率Cと先月区間最大変換効率Dの双方を表示部12に表示する場合を示したが、たとえば、制御部6に両者を比較する機能(効率比較手段)を備えさせておき、両者を比較した結果(たとえば、当月区間最大変換効率Cの先月区間最大変換効率Dに対する割合や両者の差)を表示するように構成することも可能である。この場合、修理作業員はこの比較結果に基づいてパワーコンディショナの異常の有無を容易に把握することができる。
In the present embodiment, the case where both the current month section maximum conversion efficiency C and the last month section maximum conversion efficiency D are displayed on the
そして、このように制御部6が当月区間最大変換効率Cと先月区間最大変換効率Dとを比較する場合、その結果に基づいて、制御部6がパワーコンディショナ2の異常・故障を判定する機能(異常判定手段)を備えさせておき、当月区間最大変換効率Cの先月区間最大変換効率Dに対する割合が所定割合(たとえば、80%)以下となったときには、制御部6が、パワーコンディショナ2は異常に変換効率が低下していると判定して、その旨を表示部12などを通じて報知するように構成することもできる。
When the
実施形態2
次に、本発明に係るパワーコンディショナ2の第2の実施形態について、図3に基づいて説明する。
Embodiment 2
Next, a second embodiment of the power conditioner 2 according to the present invention will be described with reference to FIG.
この第2の実施形態に示すパワーコンディショナ2は、制御部6による変換効率の監視・記憶に加えて、制御部6が太陽電池パネル1からの入力電力および入力電圧を監視・記憶して表示部12に表示するように構成している。なお、その他の点は、上述した実施形態1と共通するので、構成が共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
In the power conditioner 2 shown in the second embodiment, the
この実施形態に示すパワーコンディショナ2では、制御部6は、上述した実施形態1に示した変換効率の最大値に関するデータの生成に加えて、以下の手順により、最大入力電力および入力電圧平均値を監視・記憶するように構成されている。図3はその手順を示している。
In the power conditioner 2 shown in this embodiment, in addition to the generation of data related to the maximum value of the conversion efficiency shown in Embodiment 1 described above, the
すなわち、制御部6は、所定時間T4(本実施形態では1秒)毎に太陽電池パネル1からの入力電力(太陽電池パネル1の発電量)と入力電圧を測定して(図3ステップS1参照)、所定時間T5(本実施形態では1分)毎にその平均値を算出する(図3ステップS2参照)。すなわち、1秒毎に入力電力および入力電圧を積算し、積算回数で除して平均値を演算する。
That is, the
このようにして、入力電力および入力電圧の平均値が算出されると、制御部6は、算出された入力電力を当日の最大入力電力(当日最大電力)と比較して、算出された入力電力(つまり、太陽電池パネル1の発電量)が当日最大電力より大きければ、算出された入力電力を当日最大電力として記憶するとともに、同時に測定された入力電圧の平均値も併せて記憶する(図3ステップS3、S4参照)。すなわち、当日最大電力とその入力電圧の平均値は1分毎に更新される。
When the average value of the input power and the input voltage is calculated in this way, the
そして、所定時間T6(本実施形態では1日:24時間)が経過すると、当日最大電力と当月における最大電力(当月最大電力)とを比較して、当日最大電力が当月最大電力よりも大きければ、当日最大電力を当月最大電力として記憶する(図3ステップS5〜S7参照)。その際、当日最大電力と併せて記憶していた入力電圧の平均値も同様に併せて記憶する。 Then, when a predetermined time T6 (one day: 24 hours in the present embodiment) elapses, the maximum power on the day is compared with the maximum power on the current month (maximum power on the current month), and the maximum power on the current day is greater than the maximum power on the current month. The maximum power of the day is stored as the maximum power of the current month (see steps S5 to S7 in FIG. 3). At that time, the average value of the input voltage stored together with the maximum power on that day is also stored together.
そして、制御部6は、所定期間T7(本実施形態では30日)が経過すると、その時点で、当月最大電力を先月最大電力として記憶する(図3ステップS9、S10参照)。ここで、本実施形態では、月当たりの最大電力を1年分記憶するように構成しているため、先月最大電力は12か月分を個々に記憶する。なお、本実施形態でも1か月は30日で計算し、一日が経過した時点で日数のカウンタを加算して、そのカウント値が30になった時点で月替わりとして処理する(図3ステップS9、S11参照)。つまり、日数のカウント値を初期化する。そして、新たに月数のカウンタを加算する。
Then, when the predetermined period T7 (30 days in the present embodiment) has elapsed, the
このようにして、12か月分の最大電力とその際の入力電圧の平均値のデータが蓄積されると、制御部6は、これらを比較して、最大電力が最も大きい月を抽出し(図3ステップS12参照)、その月の最大電力と入力電圧の平均値を、直近1年間における最大発電量月電力および同月電圧として記憶する(図3ステップS13参照)。
Thus, when the data of the maximum power for 12 months and the average value of the input voltage at that time are accumulated, the
なお、この図3ステップS13の処理にあたり、パワーコンディショナ2が施工されてから1年以内であるときは、現在までに、最大電力が最も大きい月の最大電力と入力電圧の平均値を、設置1年間における最大発電量月電力および同月電圧として記憶する(図3ステップS14、S15)。 In addition, in the process of step S13 in FIG. 3, when it is within one year since the installation of the power conditioner 2, the maximum power of the month with the largest maximum power and the average value of the input voltage are set up to date. The maximum amount of power generated in one year is stored as the monthly power and the same month voltage (steps S14 and S15 in FIG. 3).
しかして、このように生成された最大発電量月電力(最大入力電力)および同月電圧(入力電圧平均値)のデータは、修理作業員がメンテナンス用の操作部11を操作することで、メンテナンス用の表示部12に表示可能とされる。したがって、発電量が低下した場合、修理作業員は、表示部12に最大発電量月電力およびその月の入力電圧の平均値と、現在の入力電力および入力電圧とを表示させて、これらを比較することで、太陽電池パネル1に異常・故障があるか否かを迅速かつ的確に把握することができる。
Thus, the data of the maximum power generation amount monthly power (maximum input power) and the same month voltage (input voltage average value) generated in this way is used for maintenance by operating the operation unit 11 for maintenance by a repair worker. Can be displayed on the
特に、これらの表示と実施形態1で示した変換効率の最大値の表示とを組み合わせて表示させる(具体的には、表示する変換効率の最大値に対応する所定期間における最大入力電力および入力電圧平均値などを表示させる)ことで、修理作業員は、発電量の低下が、パワーコンディショナ2の異常・故障によるものか、それとも太陽電池パネル1の異常・故障によるものかを容易に把握することができるようになる。 In particular, these displays and the display of the maximum value of the conversion efficiency shown in the first embodiment are displayed in combination (specifically, the maximum input power and the input voltage in a predetermined period corresponding to the maximum value of the conversion efficiency to be displayed). By displaying the average value etc.), the repair worker can easily grasp whether the decrease in the amount of power generation is due to the abnormality / failure of the power conditioner 2 or the abnormality / failure of the solar panel 1 Will be able to.
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiment shows a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various design changes can be made within the scope of the invention.
たとえば、上述した実施形態では、変換効率の最大値などを報知する報知手段としてメンテナンス用の表示部12を用いた場合を示したが、これらの報知は、たとえば、需要家が発電量などを確認するために利用するモニタ装置に表示するように構成することも可能である。また、これらの報知は、表示に限らず、表示と併せて、または、表示に代えて音声メッセージなどを利用することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、本発明を太陽光発電システムに用いた場合を示したが、本発明に係るパワーコンディショナは、太陽電池パネル1以外の発電部(たとえば、風力発電装置など)に適用することも可能である。 Moreover, although the case where this invention was used for the solar power generation system was shown in embodiment mentioned above, the power conditioner which concerns on this invention is used for electric power generation parts (for example, wind power generator etc.) other than the solar cell panel 1. FIG. It is also possible to apply.
なお、上述した実施形態に示した所定時間および所定期間はあくまで本発明を説明するための例示であってこれらは勿論適宜変更可能である。 Note that the predetermined time and the predetermined period shown in the above-described embodiment are merely examples for explaining the present invention, and can be appropriately changed.
1 太陽電池パネル
2 パワーコンディショナ
3 電力系統
4 コンバータ
5 インバータ
6 制御部
7 入力電圧センサ
8 入力電流センサ
9 出力電圧センサ
10 出力電流センサ
11 メンテナンス用の操作部
12 メンテナンス用の表示部(報知手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell panel 2 Power conditioner 3 Electric power system 4
Claims (4)
前記パワーコンディショナからの出力電力を検出する出力電力検出手段と、
前記入力電力検出手段で検出された入力電力と前記出力電力検出手段で検出された出力電力とに基づいてパワーコンディショナの変換効率を演算する効率演算手段と、
前記効率演算手段で演算された変換効率の最大値を所定期間毎に記憶する最大値記憶手段と、
前記最大値記憶手段に記憶された最新の所定期間における変換効率の最大値とそれ以前の所定期間における変換効率の最大値とを比較可能に報知する報知手段とを備えたことを特徴とするパワーコンディショナ。 Input power detection means for detecting input power to the inverter,
Output power detection means for detecting output power from the power conditioner;
Efficiency calculating means for calculating the conversion efficiency of the power conditioner based on the input power detected by the input power detecting means and the output power detected by the output power detecting means;
Maximum value storage means for storing the maximum value of the conversion efficiency calculated by the efficiency calculation means for each predetermined period;
Power comprising: a notifying means for reporting the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period stored in the maximum value storage means and the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period in a comparable manner. Conditioner.
前記効率比較手段における比較の結果、前記最新の所定期間における変換効率の最大値が前記それ以前の所定期間における変換効率の最大値に対して所定割合以下となったときにはパワーコンディショナの変換効率が低下していると判定する異常判定手段とを備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のパワーコンディショナ。 Efficiency comparison means for comparing the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period with the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period;
As a result of the comparison in the efficiency comparing means, when the maximum value of the conversion efficiency in the latest predetermined period becomes equal to or less than a predetermined ratio with respect to the maximum value of the conversion efficiency in the previous predetermined period, the conversion efficiency of the power conditioner is The power conditioner according to any one of claims 1 to 3, further comprising an abnormality determination unit that determines that the voltage is lowered.
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