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JP6093465B1 - Power generation diagnosis method and power generation diagnosis apparatus for solar power generation system - Google Patents

Power generation diagnosis method and power generation diagnosis apparatus for solar power generation system Download PDF

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Abstract

【課題】精度良くかつ短時間に構成要素毎の発電診断を可能にする太陽光発電システムの発電診断方法を提供する。【解決手段】複数の構成要素によって構成された太陽光発電システムの発電診断方法であって、各構成要素の発電量の情報を取得するステップと、太陽光発電システムの全発電量に対する各構成要素の出力比率を算出し記憶するステップと、診断対象となる時間帯における出力比率と、同一時間帯に計測された過去所定日数分の出力比率の少なくとも一部と、を用いて各構成要素の発電異常を判定するステップと、を備えることを特徴とする。【選択図】図2A power generation diagnosis method for a solar power generation system that enables power generation diagnosis for each component with high accuracy and in a short time. A method for diagnosing power generation of a solar power generation system constituted by a plurality of constituent elements, the step of acquiring information on the power generation amount of each constituent element, and each constituent element for the total power generation amount of the solar power generation system Power generation of each component using the step of calculating and storing the output ratio, the output ratio in the time zone to be diagnosed, and at least part of the output ratio for the past predetermined number of days measured in the same time zone And a step of determining an abnormality. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、太陽光発電システムの発電診断方法及び発電診断装置に関する。   The present invention relates to a power generation diagnosis method and a power generation diagnosis apparatus for a photovoltaic power generation system.

年々深刻化する化石燃料の枯渇、大気汚染、地球温暖化等の問題を改善すべく、再生可能エネルギーへの取組みが積極化している。再生可能エネルギーとは、永続的に利用することができるエネルギーの総称であり、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマス等が含まれる。   Efforts for renewable energy are becoming more active in order to improve problems such as depletion of fossil fuels, air pollution, and global warming. Renewable energy is a general term for energy that can be used permanently, and includes sunlight, wind power, hydropower, geothermal heat, biomass, and the like.

再生可能エネルギーの利用形態として最も一般的なのが、太陽光発電である。太陽光発電は、光起電力効果を利用して光エネルギーを電気に変換する太陽電池を用い、太陽光のエネルギーを直接電力に変換する発電方法である。どこでも入手可能であり、かつ無尽蔵の太陽エネルギーを、二酸化炭素等の排気ガスを発生することなくクリーンに電力に変換できることから、エネルギー問題及び環境問題の有力な解決策の一つと期待されており、近年、政府等の公的機関の推進活動もあり急速な拡大を遂げている。   The most common form of utilization of renewable energy is solar power generation. Photovoltaic power generation is a power generation method that directly converts solar energy into electric power using a solar cell that converts light energy into electricity using the photovoltaic effect. Since it is available anywhere and can convert inexhaustible solar energy into electric power cleanly without generating exhaust gas such as carbon dioxide, it is expected to be one of the powerful solutions for energy problems and environmental problems. In recent years, there has been a rapid expansion due to the promotion of government and other public institutions.

太陽光発電システムの一つに、太陽電池パネルが複数直列に接続された太陽電池ストリング(以下、単に「ストリング」ともいう。)によって構成されるシステムがある。太陽電池ストリングは通常屋外に設置されるため、紫外線や風雨等の影響によって太陽電池パネルやこれらを接続するケーブル等が劣化・損傷し、発電不良を起こすことがある。しかし、太陽光発電システムが遠隔地にある等の事情により、すぐには太陽電池ストリングを直接確認することができない場合が多く、また日射量によって発電量が大きく変動することもあり、ストリング等の発電装置に起因する発電不良を速やか、かつ正確に検出することは困難であった。   One type of photovoltaic power generation system is a system constituted by a solar cell string (hereinafter also simply referred to as “string”) in which a plurality of solar cell panels are connected in series. Since solar cell strings are usually installed outdoors, solar cell panels and cables connecting them may be deteriorated or damaged due to the influence of ultraviolet rays, wind and rain, etc., which may cause power generation failure. However, due to circumstances such as the remote location of the solar power generation system, it is often impossible to check the solar cell string directly, and the amount of power generation may vary greatly depending on the amount of solar radiation. It has been difficult to quickly and accurately detect power generation failures caused by the power generation device.

このような問題を解決するための技術として、太陽電池ストリングの出力を比較して乖離度を求め、かかる乖離度を基準値と比較してストリングの異常を検知するものが提案されている(特許文献1)。   As a technique for solving such a problem, a technique has been proposed in which the output of solar cell strings is compared to determine the degree of divergence, and the degree of divergence is compared with a reference value to detect a string abnormality (patent). Reference 1).

特開2012−104750号公報JP 2012-104750 A

しかしながら、上記の方法によれば、ストリング等の太陽光発電システムの構成要素同士の比較により故障を診断するため、1回の比較だけではいずれの構成要素が故障しているのかを診断することができず、全ての構成要素同士を比較した後にしか故障と考えられる構成要素を特定できないという煩雑さの問題があった。   However, according to the above method, since the failure is diagnosed by comparing the components of the photovoltaic power generation system such as the string, it is possible to diagnose which component is broken by only one comparison. However, there is a problem that it is difficult to identify a component considered to be a failure only after comparing all the components.

また、発電量の変動が大きい各構成要素同士を比較するものであるため、診断精度が十分ではなく、診断精度を上げようとすると短時間の診断が困難になるという問題があった。   Moreover, since each component with a large fluctuation | variation of electric power generation is compared, there existed a problem that a diagnosis for a short time would become difficult if diagnostic accuracy was not enough and it tried to raise diagnostic accuracy.

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度良くかつ短時間にストリング等の構成要素の発電診断が可能な太陽光発電システムの発電診断方法及び発電診断装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a power generation diagnosis method and a power generation diagnosis device for a solar power generation system capable of performing power generation diagnosis of components such as strings with high accuracy and in a short time. It is in.

本発明にかかる太陽光発電システムの発電診断方法は、
コンピュータにより、複数の構成要素によって構成された太陽光発電システムの発電診断を行う方法であって、
前記コンピュータが、前記各構成要素の発電量の情報を取得するステップと、
前記取得された各構成要素の発電量から算出された、前記太陽光発電システムの全発電
量に対する前記各構成要素のそれぞれに対して各出力比率を記憶するステップと、
診断対象とな時間帯と同一時間帯における直近の過去所定日数分の前記各出力比率の少なくとも一部用いて前記各構成要素の各出力比率に対する各正常範囲を算出するステップと、
前記各正常範囲と前記各出力比率とを比較し発電異常を判定するステップと、を備えることを特徴とする。
A power generation diagnosis method for a photovoltaic power generation system according to the present invention is as follows.
A method for performing power generation diagnosis of a photovoltaic power generation system configured by a plurality of components by a computer,
The computer obtaining information on the power generation amount of each component;
Storing each output ratio for each of the components with respect to the total power generation amount of the photovoltaic power generation system, calculated from the power generation amount of each of the acquired components;
Calculating each normal range for each output fraction of each component using at least a part of the most recent of the respective output ratios of a predetermined past number of days in a zone diagnosed and ing time and same time zone,
Comparing each normal range and each output ratio to determine power generation abnormality.

また、本発明にかかる太陽光発電システムの発電診断装置は、
複数の構成要素によって構成された太陽光発電システムの発電診断装置であって、
前記各構成要素の発電量の情報を取得する取得部と、
前記取得された各構成要素の発電量から算出された、前記太陽光発電システムの全発電量に対する前記各構成要素のそれぞれに対して各出力比率を記憶する記憶部と、
診断対象とな時間帯と同一時間帯における直近の過去所定日数分の前記各出力比率の少なくとも一部用いて前記各構成要素の各出力比率に対する各正常範囲を算出し、前記各正常範囲と前記各出力比率とを比較し発電異常を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
Moreover, the power generation diagnostic device of the photovoltaic power generation system according to the present invention is:
A power generation diagnostic device for a solar power generation system configured by a plurality of components,
An acquisition unit for acquiring information on the power generation amount of each of the components;
A storage unit that stores each output ratio for each of the components with respect to the total power generation amount of the photovoltaic power generation system, calculated from the power generation amount of each of the acquired components.
The most recent past predetermined number of days in a diagnostic object and name Ru time zone and the time zone using at least a part of each output fraction was calculated each normal range for each output fraction of each component, the respective normal range And a determination unit that compares the output ratios with each other to determine power generation abnormality.

このような構成によれば、個々の構成要素の発電量よりも安定したシステム全体の発電量を用いて、システム全体の発電量に対する各構成要素の発電量の比率によって発電診断を行うため、個々の構成要素の発電量同士を比較する構成に比べて、精度のよい診断が可能となる。   According to such a configuration, the power generation diagnosis is performed based on the ratio of the power generation amount of each component to the power generation amount of the entire system using the power generation amount of the entire system that is more stable than the power generation amount of each individual component. Compared with the configuration in which the power generation amounts of the constituent elements are compared, it is possible to make a diagnosis with higher accuracy.

また、構成要素の発電量同士を比較する構成においては1回の比較だけではいずれの構成要素が異常となっているのかを特定することが困難であるが、システム全体の発電量に対する各構成要素の出力比率を用いる上記の構成によれば、多くの場合は1回の判定により個々の構成要素が発電異常となっているかを検出することができる。   In addition, in the configuration for comparing the power generation amounts of the components, it is difficult to identify which component is abnormal by only one comparison, but each component with respect to the power generation amount of the entire system According to the above configuration using the output ratio, in many cases, it is possible to detect whether each component has a power generation abnormality by a single determination.

以上説明したように、本発明にかかる太陽光発電システムの発電診断方法及び発電診断装置によれば、精度良くかつ短時間に構成要素毎の発電診断が可能となる。   As described above, according to the power generation diagnosis method and power generation diagnosis apparatus for a photovoltaic power generation system according to the present invention, power generation diagnosis for each component can be performed with high accuracy in a short time.

本発明の一実施形態にかかる発電診断装置によって発電診断が行われる太陽光発電システムを模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the solar power generation system with which power generation diagnosis is performed by the power generation diagnostic apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる発電診断装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the power generation diagnostic device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる発電診断装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the electric power generation diagnostic apparatus concerning one Embodiment of this invention. 正常な太陽光発電システムにおける出力比率の一例である。It is an example of the output ratio in a normal solar power generation system. 本実施形態の発電診断が有効に適用される、発電異常を含んだ太陽光発電システムの出力比率の一例である。It is an example of the output ratio of the solar power generation system including the power generation abnormality to which the power generation diagnosis of the present embodiment is effectively applied.

以下、本実施形態にかかる太陽光発電システムの発電診断装置について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態はいずれも例示であり、本発明についての限定的解釈を与えるものではない。なお、図面は本発明にかかる実施形態を説明するために作成された図であり、各構成の大きさは必ずしも正確でない場合がある。   Hereinafter, the power generation diagnostic device of the solar power generation system according to the present embodiment will be described in detail. However, all of the following embodiments are examples, and do not give a limited interpretation of the present invention. It should be noted that the drawings are drawings for explaining the embodiments according to the present invention, and the size of each component may not always be accurate.

図1は、本実施形態にかかる発電診断方法が適用される太陽光発電システム1を模式的に示す説明図である。太陽光発電システム1は、複数の太陽電池セル10によって構成された太陽電池パネル11を複数直列接続したストリング12(12a、12b、12c)と、各ストリング12が接続されるパワーコンディショナ20と、を備える。太陽電池セル10で発電された直流電力は、パワーコンディショナ20によって交流に変換され、商用系統などの電源系統30へ供給される。   FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a solar power generation system 1 to which the power generation diagnosis method according to the present embodiment is applied. The solar power generation system 1 includes a string 12 (12a, 12b, 12c) in which a plurality of solar battery panels 11 including a plurality of solar battery cells 10 are connected in series, a power conditioner 20 to which each string 12 is connected, Is provided. The DC power generated by the solar battery cell 10 is converted into AC by the power conditioner 20 and supplied to the power supply system 30 such as a commercial system.

図1に示す太陽光発電システム1は、各ストリング12の入力に対して昇圧機能を有するパワーコンディショナ20を用いたマルチストリング方式(複数入力方式)と呼ばれるシステムである。   The photovoltaic power generation system 1 shown in FIG. 1 is a system called a multi-string method (multiple-input method) using a power conditioner 20 having a boosting function with respect to the input of each string 12.

マルチストリング方式は、ストリング12毎に入力電圧を制御し、一括入力方式で必要とされる接続箱や昇圧ユニットといった中間機器を使わず直接パワーコンディショナ20に接続できるので、損失が少なく、施工も簡単になるというメリットがある。   In the multi-string method, the input voltage is controlled for each string 12 and can be directly connected to the power conditioner 20 without using an intermediate device such as a junction box or a boosting unit required for the collective input method. There is a merit that it becomes easy.

これとは異なり、各ストリング12を集約する接続箱を介してパワーコンディショナ20に接続する一括入力方式では、各ストリング12は必要に応じて昇圧ユニットを介して接続箱に接続される。本実施形態においては、マルチストリング方式の太陽光発電システム1を前提に説明するが、本実施形態にかかる発電診断装置は、ストリング等の構成要素毎の出力が計測されていれば、いずれのシステムに対しても適用することができる。なお、本明細書における「出力」とは、発電電力のことをいうものとし、後述する所定の条件を満たす場合は発電電流であってもよい。   In contrast, in the collective input method in which the strings 12 are connected to the power conditioner 20 via a connection box that aggregates the strings 12, each string 12 is connected to the connection box via a booster unit as necessary. In the present embodiment, the multi-string solar power generation system 1 will be described. However, the power generation diagnostic apparatus according to the present embodiment can be any system as long as the output of each component such as a string is measured. It can also be applied to. Note that “output” in this specification refers to generated power, and may be generated current when a predetermined condition described later is satisfied.

太陽電池セル10は、一般的に10〜15cmほどの正方形状をしており、光起電力効果を利用し、光エネルギーを電力に変換する。   The solar battery cell 10 is generally in a square shape of about 10 to 15 cm, and converts light energy into electric power by utilizing the photovoltaic effect.

太陽電池パネル11は、太陽電池セル10が複数枚集まって構成される。一般的な太陽電池パネル11は、表面を強化ガラスによって、また背面はバックシートと呼ばれる耐候性のある樹脂によって保護され、内部は透明な封止樹脂で満たされて外気と遮断された状態でパッケージに収められる。なお、太陽電池パネル11は、太陽電池モジュールとも呼ばれる。   The solar battery panel 11 is configured by collecting a plurality of solar battery cells 10. The general solar cell panel 11 is packaged in a state in which the surface is protected by tempered glass and the back surface is protected by a weather-resistant resin called a back sheet, and the inside is filled with a transparent sealing resin and shielded from the outside air It is stored in. The solar cell panel 11 is also referred to as a solar cell module.

太陽電池ストリング12は、太陽電池パネル11を複数直列接続し、所望の電圧を得られるように構成される。   The solar cell string 12 is configured such that a plurality of solar cell panels 11 are connected in series to obtain a desired voltage.

パワーコンディショナ20は、ストリング12の電圧を所望の値まで昇圧するDC/DCコンバータ21、及び、直流電力を交流電力に変換するインバータ22を備える。この他にも、系統30と連繋するために必要な保護機能や後述する発電制御機能を有する。   The power conditioner 20 includes a DC / DC converter 21 that boosts the voltage of the string 12 to a desired value, and an inverter 22 that converts DC power into AC power. In addition to this, it has a protection function necessary for connecting to the grid 30 and a power generation control function described later.

本実施形態におけるパワーコンディショナ20は、各ストリング12a、12b、12cの入力に対してそれぞれDC/DCコンバータ21a、21b、21cを備えるため、ストリング12毎に太陽電池パネル11の接続数が異なっていてもよく、設置環境によって適宜その数を調整することができる。   Since the power conditioner 20 in this embodiment includes DC / DC converters 21a, 21b, and 21c for the inputs of the strings 12a, 12b, and 12c, the number of connections of the solar cell panels 11 is different for each string 12. The number may be adjusted as appropriate according to the installation environment.

本実施形態におけるパワーコンディショナ20のDC/DCコンバータ21は、発電制御機能を有する。本実施形態にかかる太陽光発電システム1においては、MPPT(Maximum Power Point Tracking)制御が用いられる。MPPT制御とは各太陽電池パネルに最大の発電量を出力させるための制御技術であり、太陽電池パネル11の電流及び電圧が最適な値となるよう発電が制御される。マルチストリング方式においては、ストリング12毎にMPPT制御を行い、出力を最適化できるため、発電効率を向上させることができる。MPPT制御としては、例えば山登り法等の公知の技術を用いることができる。   The DC / DC converter 21 of the power conditioner 20 in the present embodiment has a power generation control function. In the photovoltaic power generation system 1 according to the present embodiment, MPPT (Maximum Power Point Tracking) control is used. The MPPT control is a control technique for causing each solar cell panel to output the maximum amount of power generation, and the power generation is controlled so that the current and voltage of the solar cell panel 11 become optimum values. In the multi-string method, MPPT control is performed for each string 12 and the output can be optimized, so that power generation efficiency can be improved. As the MPPT control, for example, a known technique such as a mountain climbing method can be used.

各ストリング12の発電量は、太陽電池パネル11に入射する光エネルギーにほぼ比例するため、発電量と日射量との間には強い相関関係があり、ストリング12の故障による発電不良の場合には、日射量に応じた発電量が得られない。そこで、日射量計を用いてストリングの故障判定を行うことも考えられるが、この場合は太陽光発電システム1が日射量計を新たに備えなければならない。   Since the power generation amount of each string 12 is substantially proportional to the light energy incident on the solar cell panel 11, there is a strong correlation between the power generation amount and the amount of solar radiation. The amount of power generation according to the amount of solar radiation cannot be obtained. Thus, it is conceivable to determine the failure of the string using a solar radiation meter, but in this case, the solar power generation system 1 must be newly provided with a solar radiation meter.

また、太陽電池パネル11の近隣にある建築物や電信柱等の影響により、定期的に日光が遮られる状況も想定される。ここで、時間とともに太陽が移動するため、障害物によりもたらされる影の影響も時間帯によって変化する。そのため、正常に発電する時間帯もあれば、全く発電できない時間帯が部分的に存在することもありえ、日射量計の設置場所によっては正確な発電診断を行うことが困難な場合も起こりうる。   Moreover, the situation where sunlight is regularly blocked | interrupted by the influence of the building in the vicinity of the solar cell panel 11, a telephone pole, etc. is also assumed. Here, since the sun moves with time, the influence of the shadow caused by the obstacle also changes depending on the time zone. For this reason, there may be a time zone in which power generation is normally performed, or there may be a partial time zone in which power generation is not possible at all. Depending on the location of the solar radiation meter, it may be difficult to perform accurate power generation diagnosis.

このような問題を解決すべく、本実施形態にかかる発電診断装置では、システム1の全発電量に対する各ストリング12の出力比率を用いて発電診断を行う。   In order to solve such a problem, the power generation diagnosis apparatus according to the present embodiment performs power generation diagnosis using the output ratio of each string 12 with respect to the total power generation amount of the system 1.

本実施形態にかかる発電診断装置40は、ストリング12等の構成要素の発電量の情報を取得する取得部41と、取得部によって取得された各構成要素の発電量から、システム1の全発電量に対する前記各構成要素の出力比率を算出し記憶する記憶部42と、診断対象となる時間帯における出力比率と、記憶部に記憶された同一時間帯における過去所定日数分の出力比率の少なくとも一部と、を比較して各構成要素の発電異常を判定する判定部43と、を備える(図2参照)。発電診断装置40は、太陽光発電システム1と電気的又は電磁気的通信手段によって接続することができる。   The power generation diagnostic device 40 according to the present embodiment includes the acquisition unit 41 that acquires information on the power generation amount of the component such as the string 12 and the total power generation amount of the system 1 from the power generation amount of each component acquired by the acquisition unit. The storage unit 42 that calculates and stores the output ratio of each component with respect to the above, the output ratio in the time zone to be diagnosed, and at least part of the output ratio for the past predetermined number of days in the same time zone stored in the storage unit And a determination unit 43 that determines power generation abnormality of each component (see FIG. 2). The power generation diagnostic device 40 can be connected to the photovoltaic power generation system 1 by electrical or electromagnetic communication means.

以下、本実施形態にかかる発電診断装置が行う処理手順について、以下図3に示すフローチャートを用いて説明する。   Hereinafter, the processing procedure performed by the power generation diagnosis apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

太陽光発電システム1は、構成要素となる各ストリング12の発電量を計測する計測手段を備える。本実施形態にかかる発電診断装置は、まず、取得部によって、各ストリング12の発電量の情報を取得する(ステップS10)。ここでいう発電量とは直流電力のことをいうが、後述する所定の条件を満たす場合には発電量として直流電流を用いてもよい。   The solar power generation system 1 includes measurement means for measuring the power generation amount of each string 12 as a component. In the power generation diagnosis device according to the present embodiment, first, the acquisition unit acquires information on the power generation amount of each string 12 (step S10). The power generation amount here refers to DC power, but a direct current may be used as the power generation amount when a predetermined condition described later is satisfied.

次に、各ストリング12の発電量から、システム1の全発電量P、及び、システム1の全発電量Pに対する各ストリング12の出力比率Cを算出し、これらを記憶部に記憶する(ステップS20)。 Next, from the power generation amount of each string 12, the total power generation amount P of the system 1 and the output ratio C i of each string 12 with respect to the total power generation amount P of the system 1 are calculated and stored in the storage unit (step) S20).

ここで、システム1の全発電量Pは下記の式1によって計算される。
[式1]
P = P + P + ・・・ + P
n:ストリング数
P:システムの全発電量(直流電力)
Here, the total power generation amount P of the system 1 is calculated by the following equation 1.
[Formula 1]
P = P 1 + P 2 +... + P n
n: Number of strings
P: Total power generated by the system (DC power)

また、各ストリング12の出力比率Cは、下記の式2によって計算される。なお、下式はマルチストリング方式の太陽光発電システム1を前提とした場合の計算式である。
[式2]
= P / P
:i番目のストリングの発電量(直流電力)
:システムの全発電量に対するi番目のストリングの出力比率
Further, the output ratio C i of each string 12 is calculated by the following equation 2. The following formula is a calculation formula when the multi-string solar power generation system 1 is assumed.
[Formula 2]
C i = P i / P
P i : power generation amount of the i-th string (DC power)
C i : Output ratio of the i-th string to the total power generation amount of the system

なお、上記の式1及び式2において、システム1の全発電量P及び各ストリング12の発電量Pとして発電電力を用いているが、電圧条件が略同等の場合には発電電流を用いてもよい。 Note that in equations 1 and 2 above, but using the generated power as power generation amount P i of total power generation amount P and the string 12 of the system 1, if the voltage condition is approximately equivalent with the generated current Also good.

ステップS10及びS20における各ストリング12の発電量Pの取得、及び、各ストリング12毎の出力比率Cの算出は、一定期間毎に行うことが好ましく、特に1分〜数時間毎に行うことが好ましい。なお、各ストリング12の発電量Pの取得が短い周期において行われる場合等は、一定時間毎のPの積算値や平均値を用いて各ストリング12毎の出力比率Cを算出するようにしてもよく、このようにすることでデータ処理負荷を低減することができる。 The acquisition of the power generation amount P i of each string 12 and the calculation of the output ratio C i for each string 12 in steps S10 and S20 are preferably performed at regular intervals, especially every 1 minute to several hours. Is preferred. In addition, when acquisition of the power generation amount P i of each string 12 is performed in a short cycle, the output ratio C i for each string 12 is calculated using the integrated value or average value of P i for each fixed time. However, the data processing load can be reduced by doing in this way.

ステップS20において算出された各ストリング12毎の出力比率Cは、過去所定日数分について、発電診断を行う時間帯(以下、診断時間帯と呼ぶ)毎に分類して記憶部に記憶されるか、或いは、計測時の時間情報とともに記憶部に記憶され、後に診断時間帯毎に分類してデータ処理できるようにしておく。また、各ストリング12毎の出力比率Cを記憶する代わりに、各ストリング12の発電量Pを記憶しておき、必要がある都度に各ストリング12毎の出力比率Cを算出するようにしてもよい。 Whether the output ratio C i for each string 12 calculated in step S20 is classified and stored in the storage unit for each predetermined time period (hereinafter referred to as a diagnosis time period) for power generation diagnosis. Alternatively, it is stored in the storage unit together with time information at the time of measurement, and is later classified for each diagnosis time zone so that data processing can be performed. Further, instead of storing the output ratio C i for each string 12, the power generation amount P i for each string 12 is stored, and the output ratio C i for each string 12 is calculated whenever necessary. May be.

なお、上記式1及び式2の計算式においては、ストリング12をシステム1における構成要素として説明したが、例えばパワーコンディショナが複数ある太陽光発電システムにおいては、構成要素をパワーコンディショナとすることもできる。この場合、上述のPiを各パワーコンディショナの出力とし、Pを複数のパワーコンディショナによって構成されたシステム全体の出力に置き換えることにより、パワーコンディショナ単位での発電診断を行うことが可能となる。さらには、同じ地域に複数の発電所が立地しているような場合には、個々の発電所全体を構成要素とみなしてもよい。例えば、太陽光発電システムを備えた住宅が集まったエコタウン等であれば、個々の住戸を構成要素として本発明を適用すれば、発電に異常の発生した住戸を速やかに特定し、その住戸の太陽光発電システムの点検やメンテナンスを実施することができる。   In the calculation formulas of the above formulas 1 and 2, the string 12 has been described as a component in the system 1. However, for example, in a photovoltaic power generation system having a plurality of power conditioners, the component is a power conditioner. You can also. In this case, it is possible to perform power generation diagnosis in units of power conditioners by replacing the above-mentioned Pi with the output of each power conditioner and replacing P with the output of the entire system constituted by a plurality of power conditioners. . Further, when a plurality of power plants are located in the same area, the entire individual power plants may be regarded as components. For example, in the case of an eco-town or the like in which houses equipped with a solar power generation system are gathered, if the present invention is applied with individual dwelling units as constituent elements, the dwelling unit in which power generation abnormality has occurred can be quickly identified, and Inspection and maintenance of the solar power generation system can be carried out.

また、構成要素は、ストリング、ストリングを複数並列に接続したアレイ、パワーコンディショナ等のいずれにも設定することができ、ストリングを構成するサブストリング単位の発電量が計測できる場合は、サブストリングを構成要素とし、これらが接続されたストリングをシステムととらえて、本実施形態にかかる発電診断装置を適用することもできる。   In addition, the component can be set to any of strings, arrays in which multiple strings are connected in parallel, power conditioners, and so on. The power generation diagnostic apparatus according to the present embodiment can be applied by taking the string connected as a component and the system as a system.

このように、各構成要素の発電量が計測できる限りにおいては、システム、及び、システムを構成する構成要素をどのように設定しても、本実施形態に係る発電診断装置を適用することができる。   Thus, as long as the power generation amount of each component can be measured, the power generation diagnostic device according to the present embodiment can be applied regardless of how the system and the components configuring the system are set. .

なお、ストリング12等の構成要素は必ずしも隣接して設置されている必要はなく、日射量条件が略同等である限りにおいては離隔して設置されていてもよい。   It should be noted that the components such as the string 12 do not necessarily have to be installed adjacent to each other, and may be installed separately as long as the solar radiation amount conditions are substantially equal.

次に、所定の診断時間帯における過去所定日数分の出力比率Cから標準偏差を算出する(ステップS30)。発電診断は所定の幅の時間単位(1分〜数時間)毎に行う。太陽光発電の診断であるので、診断対象となる時間帯が日中であることは自明であるが、例えば10分単位で診断を行う場合は、9:10〜9:20、9:20〜9:30、9:30〜9:40、…、というような診断時間帯毎に発電診断が行われる。 Next, the standard deviation is calculated from the output ratio C i for the past predetermined number of days in the predetermined diagnosis time zone (step S30). The power generation diagnosis is performed every time unit (1 minute to several hours) with a predetermined width. Since it is a diagnosis of photovoltaic power generation, it is obvious that the time zone to be diagnosed is daytime, but for example, when diagnosis is performed in units of 10 minutes, 9:10 to 9:20, 9:20 to Power generation diagnosis is performed for each diagnosis time period such as 9:30, 9:30 to 9:40,.

発電診断を行う時間単位は、短かすぎると計算負荷が大きくなる。また、ノイズ(データのばらつき)による誤判定が生じやすくなるため、正常範囲とする偏差値Tの幅を広げて判定を緩くする等の対策が必要となる。一方、発電診断を行う時間単位が長すぎると、検出すべき発電異常に起因する出力の低下等がわずかであった場合に、その情報が希釈されてしまい、故障等がある程度進行するまで異常を検出できない等の弊害が発生する。特に、本実施形態におけるパワーコンディショナ20のDC/DCコンバータ21はMPPT制御機能を有するが、同機能が故障すると、初期段階においては出力の急降下と回復が散見され、その後徐々に出力が低下し続けるという傾向がある。そのため、発電診断を行う時間単位が長すぎると、MPPT制御機能の故障初期を検出できず、異常検知が遅れることになる。このような理由から、発電診断を行う時間単位は3分〜30分が好ましく、5分〜20分がより好ましい。これにより、発電異常を正確かつ短時間に検出することが可能となる。 If the time unit for performing power generation diagnosis is too short, the calculation load increases. Further, since the easily occur misjudgment due to noise (variations in the data), it is necessary to take measures such as to loosely determination to expand the width of deviation value T i to the normal range. On the other hand, if the time unit for performing power generation diagnosis is too long, the information will be diluted if there is a slight decrease in output due to power generation abnormality to be detected. Defects such as inability to detect occur. In particular, the DC / DC converter 21 of the power conditioner 20 according to the present embodiment has an MPPT control function. However, when this function fails, the output suddenly drops and recovers in the initial stage, and then the output gradually decreases. There is a tendency to continue. Therefore, if the time unit for performing power generation diagnosis is too long, the initial failure of the MPPT control function cannot be detected, and abnormality detection is delayed. For these reasons, the time unit for performing power generation diagnosis is preferably 3 minutes to 30 minutes, and more preferably 5 minutes to 20 minutes. This makes it possible to detect power generation abnormality accurately and in a short time.

一例として、ひとつのパワーコンディショナ20に3系統のストリング12が接続され、ストリング12毎にMPPT制御が行われているマルチストリング方式の太陽光発電システムにおいて、システムが正常な時に観察されるストリング出力比率の変化を図4に、また、同じシステムにおいて、2系統目のストリング12のMPPT制御に異常が発生し、その異常初期に観察されるストリング出力比率の変化を図5に示す。   As an example, in a multi-string solar power generation system in which three strings 12 are connected to one power conditioner 20 and MPPT control is performed for each string 12, the string output observed when the system is normal FIG. 4 shows the change in the ratio, and FIG. 5 shows the change in the string output ratio observed in the initial stage of the abnormality in the MPPT control of the second system string 12 in the same system.

図4、図5の出力比率は本発明のCに相当する。システムが正常な状況においては、各ストリングの出力比率は図4に示すように概ね安定しているが、MPPT制御に異常が発生した場合には、その初期の異常は、図5のように、出力の急降下と回復が短時間、かつ低い頻度で繰り返される。本発明による発電診断は、図4に示すような正常時の出力比率と、図5に示すような異常時の出力比率との差異を検出してなされるが、発電診断を行う時間単位を数時間よりも長く設定した場合には、図5に示すようなわずかな出力低下は全体から見れば誤差となってしまうため、検出することが困難となる。そのような設定では、本異常が検出されるのは、異常が最初に発生してから数日〜数週間経過し、出力降下が常態化するようになってからとなるため、このような異常の発生初期に、速やかにその異常を検出するには、発電診断を行う時間単位を数時間よりも短く設定する必要がある。 4, the output ratio of 5 corresponds to C i of the present invention. When the system is normal, the output ratio of each string is generally stable as shown in FIG. 4, but when an abnormality occurs in the MPPT control, the initial abnormality is as shown in FIG. The output drops and recovers repeatedly for a short time and with a low frequency. The power generation diagnosis according to the present invention is performed by detecting the difference between the normal output ratio as shown in FIG. 4 and the abnormal output ratio as shown in FIG. When the time is set longer than the time, a slight decrease in output as shown in FIG. 5 becomes an error when viewed from the whole, so that it is difficult to detect. In such a setting, this abnormality is detected only after several days to several weeks have passed since the abnormality first occurred and the output drop becomes normal. In order to quickly detect the abnormality in the early stage of occurrence, it is necessary to set the time unit for performing power generation diagnosis to be shorter than several hours.

また、ステップS30における過去データの範囲設定について説明する。本実施形態にかかる発電診断装置は、診断時間帯毎の各構成要素の出力比率Cを過去データと比較して発電の正常/異常を判断するものであり、すなわち、同一診断時間帯における過去からの出力比率Cの不連続な変化を検出して発電診断を行う。ここで、過去データとして比較する範囲は、季節の変化を考慮して設定する必要があり、目安としては前日までの1日〜90日分である。 The past data range setting in step S30 will be described. The power generation diagnostic apparatus according to the present embodiment is configured to determine the normality / abnormality of power generation by comparing the output ratio C i of each component for each diagnostic time zone with past data, that is, the past in the same diagnostic time zone. A power generation diagnosis is performed by detecting a discontinuous change in the output ratio C i from. Here, the range to be compared as the past data needs to be set in consideration of the change of the season, and as a guideline, the range is 1 day to 90 days from the previous day.

上記にいう季節の変化とは、季節の推移に応じて太陽の高さが変化することを考慮するものである。太陽の高さが変化すると、障害物と太陽電池パネル11の位置関係によっては影が影響する時間帯が変化する場合が起こり得る。また、太陽電池パネル11の表面は完全な平面ではなくたわみ等があることもあり得るため、太陽の高さの変化に伴う日射角度の変化により各ストリング12の出力比率Cに影響が出る場合も考え得る。 The seasonal change mentioned above takes into consideration that the height of the sun changes according to the seasonal change. When the height of the sun changes, the time zone where the shadow affects may change depending on the positional relationship between the obstacle and the solar cell panel 11. In addition, since the surface of the solar cell panel 11 may not be a perfect plane but may be bent, the output ratio C i of each string 12 is affected by a change in the solar radiation angle due to a change in the height of the sun. Can also be considered.

よって、季節の変化の影響を小さくするという観点からは、過去データとして使用する期間は短い方が好ましい。一方、この期間が短すぎると、過去データとして用いるデータ数が少なくなり、後述する標準偏差σの信頼性が低下してしまう。そのため、過去データとして比較する範囲は、例えば、前日までの3日〜60日分程度であることが好ましく、さらには前日までの7日〜30日分であることがより好ましい。なお、診断に用いる過去データは必ずしも前日分の計測値を含む必要はなく、また、この期間内のデータのうちの信頼性の高いものだけを抽出して用いるようにしてもよい。 Therefore, from the viewpoint of reducing the influence of seasonal changes, it is preferable that the period used as past data is short. On the other hand, if this period is too short, the number of data used as past data is reduced, and the reliability of standard deviation σ i described later is lowered. Therefore, the range compared as past data is preferably, for example, about 3 to 60 days up to the previous day, and more preferably 7 to 30 days up to the previous day. The past data used for the diagnosis does not necessarily include the measurement values for the previous day, and only the highly reliable data in this period may be extracted and used.

次に、ステップS30における標準偏差σの算出について説明する。診断時間帯毎に、各ストリング12の出力比率Cの過去データから標準偏差σを算出する。例えば、出力比率Cの算出を1分毎に行い、過去30日分のデータを用いて、10分単位(例えば、9:30〜9:40の時間帯)で発電診断を行う場合、かかる診断時間帯における過去データの数は、1分毎のC値×10分×30日=300レコードとなり、それをもとに標準偏差σを算出すればよい。 Next, calculation of the standard deviation σ i in step S30 will be described. The standard deviation σ i is calculated from the past data of the output ratio C i of each string 12 for each diagnosis time period. For example, when the output ratio C i is calculated every minute and the power generation diagnosis is performed in units of 10 minutes (for example, a time zone of 9:30 to 9:40) using data for the past 30 days, this is required. The number of past data in the diagnosis time zone is C i value per minute × 10 minutes × 30 days = 300 records, and the standard deviation σ i may be calculated based on this.

次に、ステップS30にて求めた標準偏差σを用いて、現在の出力比率Cの実測値から偏差値Tを算出する(ステップS40)。偏差値Tの算出においては、現在の出力比率Cの実測値として、当該診断時間帯における出力比率Cの代表値を用いる。代表値としては、当該診断時間帯に計測された複数の出力比率Cの平均値を用いることができるほか、中央値等を用いてもよい。 Next, using the standard deviation σ i obtained in step S30, a deviation value T i is calculated from the actual measured value of the current output ratio C i (step S40). In the calculation of the deviation value T i , the representative value of the output ratio C i in the diagnosis time zone is used as the actual measurement value of the current output ratio C i . Representative values, addition can be used an average value of a plurality of output ratios C i which is measured on the diagnostic time period, it may be used median like.

次に、判定部によって、ステップS40で求められた偏差値Tを用いて各ストリング12の発電診断を行う(ステップS50)。偏差値Tの正常範囲(上限及び/又は下限)をあらかじめ設定しておき、ステップS40で算出された偏差値Tがその範囲に収まれば、その診断時間帯の発電は「正常」と判定し(ステップS51)、外れれば「異常」と判定する(ステップS52)。 Next, the determination unit performs power generation diagnosis of each string 12 using the deviation value T obtained in step S40 (step S50). Normal range of deviation T i the (upper and / or lower limit) is set in advance, if they fit deviation T i calculated in step S40 is in the range, the power generation of the diagnosis time zone determines "normal" (Step S51), if it is off, it is determined as “abnormal” (Step S52).

上記の偏差値Tの正常範囲は、過去の統計やシミュレーション等に基づき適宜設定することができ、また、診断時間帯によって変えるようにしてもよい。例えば、日の出後と日没前は日射量が安定せず変動しやすいため、それらの診断時間帯の正常範囲を広げておけば、日射量の変動がもたらす出力比率Cのノイズによって異常と判定されてしまう恐れを抑制できる。同様に、太陽が正中する診断時間帯における正常範囲は、他の診断時間帯における正常範囲に比べて、狭く設定してもよい。さらには、診断時間帯毎の太陽の角度に従って正常範囲を連続的に変化させるように設定してもよい。このようにすることで、時間帯毎に最適な診断精度を保ちながら連続的に発電診断を行うことができる。 The normal range of the deviation value T i can be set as appropriate based on past statistics, simulations, or the like, and may be changed depending on the diagnosis time zone. For example, since the front sunrise and after sunset easily varied without solar radiation is stable, if spread normal range of their diagnosis time zone, an abnormality by the output ratio C i of the noise variation of solar radiation results determined The fear of being done can be suppressed. Similarly, the normal range in the diagnostic time zone when the sun is in the middle may be set narrower than the normal range in other diagnostic time zones. Furthermore, you may set so that a normal range may be changed continuously according to the angle of the sun for every diagnostic time slot | zone. In this way, power generation diagnosis can be performed continuously while maintaining optimum diagnosis accuracy for each time zone.

本実施形態における発電診断装置は、システム1の全発電量Pに対する各ストリング12の出力比率Cを用いて判定を行う。最も想定される故障モードとして、一つのストリングの出力が低下する場合が考えられるが、この場合は、かかるストリングの出力比率が低下するとともに、その他のストリングの出力比率は相対的にわずかに上昇する。したがって、「異常」と判定されるストリングの多くは、偏差値Tが前述の正常範囲の下限を下回ったストリングである。 The power generation diagnosis apparatus according to the present embodiment makes a determination using the output ratio C i of each string 12 with respect to the total power generation amount P of the system 1. The most probable failure mode is when the output of one string decreases. In this case, the output ratio of such a string decreases and the output ratio of the other strings increases relatively slightly. . Therefore, many of the strings determined as “abnormal” are strings whose deviation value T i is below the lower limit of the normal range.

ただし、偏差値Tが正常範囲の上限を上回る可能性もありうるため、上限も設定しておくことが望ましい。このような状況として、例えば積雪等の場合において、システム1を構成するストリング12の大部分が障害物に覆われ、残り一部のストリング12のみが正常に発電することが考えられる。この場合は、システム1全体の発電量が大きく低下するため、正常に発電するストリング12の出力比率が上昇することによって偏差値Tが正常範囲の上限を上回り、異常が判明するということもあり得る。 However, since the deviation value T i may possibly exceed the upper limit of the normal range, it is desirable to set an upper limit as well. As such a situation, for example, in the case of snowfall or the like, it is conceivable that most of the strings 12 constituting the system 1 are covered with obstacles, and only the remaining part of the strings 12 generates power normally. In this case, since the power generation amount of the entire system 1 is greatly reduced, the output value of the string 12 that normally generates power increases, and thus the deviation value T i exceeds the upper limit of the normal range, and the abnormality may be found. obtain.

なお、上記において、本日の当該診断時間帯の出力比率Cの代表値(平均値)を求め、これから偏差値Tを求める診断方法について説明したが、出力比率Cの値が更新されるたびに最新の計測値から偏差値Tを求め発電診断を行うようにしてもよい。このようにすることで、計測負荷は増加するものの、リアルタイムに発電診断を行うことが可能となり、より早期に発電異常を検出することができる。この場合、計測ノイズによる誤判定のおそれを低減するため、正常範囲外の偏差値Tが所定回数連続した場合や、一定時間内に正常範囲外の偏差値Tが所定回数以上計測された場合等にのみ異常判定をするようにしてもよい。 In the above description, the diagnosis method for obtaining the representative value (average value) of the output ratio C i for the diagnosis time zone of today and obtaining the deviation value T i from the representative value (average value) has been described. However, the value of the output ratio C i is updated. The power generation diagnosis may be performed by obtaining the deviation value T i from the latest measured value every time. By doing in this way, although measurement load increases, it becomes possible to perform a power generation diagnosis in real time, and a power generation abnormality can be detected earlier. In this case, in order to reduce the possibility of erroneous determination due to measurement noise, when the deviation value T i outside the normal range continues for a predetermined number of times, or the deviation value T i outside the normal range is measured a predetermined number of times within a certain time. An abnormality determination may be made only in cases.

なお、判定部における発電診断の結果、「異常」と判定された場合(ステップS52)には、その計測値を異常値として、今後の標準偏差の算出に用いないようにしてもよい。このようにすることで、発電正常時の過去データのみを用いて標準偏差を算出することができ、診断精度を向上させることができるほか、前述の積雪等が異常原因の場合は、雪解け等、異常原因が解消された際に、その正常復帰をより正確に判定することができる。   In addition, when it determines with "abnormal" as a result of the power generation diagnosis in a determination part (step S52), you may make it not use for calculation of future standard deviation by making the measured value into an abnormal value. In this way, the standard deviation can be calculated using only past data when power generation is normal, and the diagnostic accuracy can be improved. When the cause of the abnormality is resolved, the normal return can be determined more accurately.

次に、個別の太陽光発電システム1の事情に応じた発電診断の制限について説明する。上述のごとく、太陽光発電システム1は、ある一定の時間帯に毎日、周囲から影響を受けるという個別事情が存在する場合があり、典型的な例としては、周囲の建築物や電信柱等の影の影響が考えられる。本実施形態にかかる発電診断装置は、これらの定期的な障害物の影響があっても正確かつ短時間での発電診断を可能にするものであるが、これら以外の診断精度に悪影響を及ぼす障害が想定されるシステム1においては、あらかじめ設定した任意の時間帯(例えば、10:00〜11:00等)にのみ発電診断を行うようにしたり、あるいはあらかじめ設定した任意の時間帯には発電診断を行わないようにしてもよい。また、影響が予想される時間帯においては、上記偏差値Tの正常範囲を緩く設定し、誤診断をしない程度において連続的な発電診断が可能となるようにすることもできる。 Next, the restriction | limiting of the power generation diagnosis according to the condition of the individual solar power generation system 1 is demonstrated. As described above, there are cases where the solar power generation system 1 is affected by the surroundings every day at a certain time period, and typical examples include surrounding buildings and telephone poles. The influence of shadows is considered. The power generation diagnosis apparatus according to the present embodiment enables accurate and short-time power generation diagnosis even if these periodic obstacles are affected, but other faults that adversely affect the diagnostic accuracy. In the system 1 in which power generation is assumed, power generation diagnosis is performed only in an arbitrary time zone set in advance (for example, 10:00 to 11:00), or power generation diagnosis is performed in an arbitrary time zone set in advance. May not be performed. Further, in a time zone in which an influence is expected, the normal range of the deviation value T i can be set loose so that continuous power generation diagnosis can be performed to the extent that no erroneous diagnosis is performed.

このような判定除外の時間帯は、例えば、取得された出力比率Cのデータが不連続となる時間帯を公知の数値解析技術を用いて統計的に求め、この時間帯を発電診断の対象時間帯から除外するようにしてもよい。なお、夜間は発電診断に適さないことは自明であるが、日の出や日没に近い時間帯は日射量が安定しないため、個別事情がなくとも日射量が安定する時間帯、例えば10:00〜15:00の間にのみ発電診断を行うようにし、診断精度を高めることもできる。 Hours of such determination excluded, for example, statistically determined using known numerical analysis techniques the period during which data of the obtained output ratio C i is discontinuous, the object of the generator diagnose this time period You may make it exclude from a time slot | zone. Although it is obvious that it is not suitable for power generation diagnosis at night, the amount of solar radiation is not stable in the time zone close to sunrise or sunset, so the time zone in which the solar radiation amount is stable without individual circumstances, for example, 10: 00 to 00 The power generation diagnosis can be performed only during 15:00 to improve the diagnosis accuracy.

また、明らかな日射不足の場合には発電診断を保留するようにしてもよい。日射不足の条件下では発電量が低下しかつ安定しないので、そのような状況下にて発電診断を行うことは診断精度に影響を及ぼすからである。太陽光発電システム1が日射量計等を用いて日射量を測定している場合には、日射量が所定値以下の場合には発電診断を行わないようにしてもよく、このようにすることで診断精度が確保できない状況での診断を回避することができるとともに、不要な診断を行わなくてすむため処理負荷を低減することができる。また、日射量が不足しているときに計測された出力比率Cは過去データとして用いないようにしてもよく、このようにすることで過去データから算出される標準偏差σの信頼性を向上することができ、診断精度の向上させることができる。 In addition, when there is a clear lack of solar radiation, the power generation diagnosis may be suspended. This is because, under the condition of insufficient solar radiation, the amount of power generation decreases and is not stable, so performing power generation diagnosis under such circumstances affects the diagnostic accuracy. When the solar power generation system 1 measures the solar radiation amount using a solar radiation meter or the like, the power generation diagnosis may not be performed when the solar radiation amount is a predetermined value or less. Thus, it is possible to avoid the diagnosis in a situation where the diagnosis accuracy cannot be ensured and to reduce the processing load because unnecessary diagnosis is not required. Further, the output ratio C i measured when the amount of solar radiation is insufficient may not be used as past data. In this way, the reliability of the standard deviation σ i calculated from the past data is improved. It is possible to improve the diagnostic accuracy.

太陽光発電システム1が日射量を測定していない場合には、当該システム1の発電量P及び/又は各構成要素の発電量Pを日射量に代わる指標として用いることができ、所定値以上の発電量が観察される場合に日射量が所定値以上であると判断してもよい。 When the solar power generation system 1 does not measure the amount of solar radiation can be used amount of power generation P i of the power generation amount P and / or the components of the system 1 as an index in place of solar radiation, more than a predetermined value When the amount of power generation is observed, it may be determined that the amount of solar radiation is greater than or equal to a predetermined value.

なお、上記におけるシステム1の全発電量P、各ストリング12の出力比率C、過去の出力比率Cから求められる標準偏差σ、及び、標準偏差σに基づく偏差値Tは、本実施形態にかかる発電診断装置のいずれの構成によって算出されてもよく、また、かかる発電診断装置以外の演算手段に算出させるようにしてもよい。 Incidentally, the total power generation amount P of the system 1 in the above, the output ratio C i of each string 12, past output ratio C i standard deviation sigma i obtained from, and the deviation T i based on the standard deviation sigma i, the It may be calculated by any configuration of the power generation diagnosis apparatus according to the embodiment, or may be calculated by a calculation means other than the power generation diagnosis apparatus.

また、上記の実施形態においては各構成要素毎の出力比率Cをすべて保存する構成として説明したが、記録するデータ量を削減するため、発電診断の時間単位となる診断時間帯毎の出力比率Cの代表値を算出し、この代表値のみを記憶するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the output ratio C i for each component has been described as being stored. However, in order to reduce the amount of data to be recorded, the output ratio for each diagnosis time zone that is a time unit for power generation diagnosis. calculating a representative value of C i, it may be stored only this representative value.

代表値としては、診断時間帯内に計測された出力比率Cの平均値を用いることができる。平均値の求め方としては、相加平均(単純平均)を用いることができ、他の値から極端に異なる値は異常値(外れ値)として平均の算出の際に用いないようにしてもよい。さらには、診断時間帯の中央で計測された値ほど重みを大きくした加重平均を用いて平均値を求めてもよく、平均値の代わりに中央値を用いることもできる。そして、このようにして求められた診断時間帯毎の出力比率Cの代表値を順次記憶する。 As the representative value, an average value of the output ratio C i measured in the diagnosis time zone can be used. As an average value calculation method, an arithmetic average (simple average) can be used, and a value extremely different from other values may not be used as an abnormal value (outlier) in calculating the average. . Furthermore, the average value may be obtained by using a weighted average in which the value measured at the center of the diagnosis time zone is increased, and the median value may be used instead of the average value. Then, the representative value of the output ratio C i for each diagnosis time period obtained in this way is sequentially stored.

このような構成においては、標準偏差σは、診断時間帯毎に記憶された各構成要素の出力比率Cの代表値を用いて算出する。よって、先に説明した出力比率Cのすべてを記録する構成よりも記録すべきデータ数が少なくなり、また、標準偏差σを算出する際の過去データの数も減らすことができるため、計測負荷を低減することができる。 In such a configuration, the standard deviation σ i is calculated using a representative value of the output ratio C i of each component stored for each diagnosis time period. Therefore, the number of data to be recorded is smaller than the configuration for recording all the output ratios C i described above, and the number of past data when calculating the standard deviation σ i can be reduced. The load can be reduced.

また、上述の実施形態においては、過去データから標準偏差σを求め、かかる標準偏差σを用いて現在の出力比率Cの偏差値Tを求めて、これを発電診断に用いたが、これ以外にもF検定やT検定、カイ二乗検定等の数学的統計手法を用いて判定を行ってもよい。 In the embodiment described above, a standard deviation sigma i from the past data, and a deviation value T i of the current output ratio C i using such standard deviation sigma i, but was used in the power generation diagnostic In addition to this, the determination may be performed using a mathematical statistical method such as F test, T test, or chi-square test.

以上説明したように、本実施形態にかかる太陽光発電システムの発電診断装置によれば、システムの全発電量に対する各構成要素の出力比率を用いて診断を行うため、精度の高い発電診断を行うことができ、また、各構成要素の出力比率の実測値を過去データと比較して診断を行うため、発電異常が発生してから短時間で異常を検出することができる。   As described above, according to the power generation diagnostic device for the photovoltaic power generation system according to the present embodiment, diagnosis is performed using the output ratio of each component with respect to the total power generation amount of the system. In addition, since the diagnosis is performed by comparing the actual value of the output ratio of each component with the past data, the abnormality can be detected in a short time after the occurrence of power generation abnormality.

1 太陽光発電システム
10 太陽電池セル
11 太陽電池パネル
12a、12b、12c 太陽電池ストリング
20 パワーコンディショナ
21a、21b、21c DC/DCコンバータ
22 インバータ
30 電源系統
40 発電診断装置
41 取得部
42 記憶部
43 判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic power generation system 10 Solar cell 11 Solar cell panel 12a, 12b, 12c Solar cell string 20 Power conditioner 21a, 21b, 21c DC / DC converter 22 Inverter 30 Power supply system 40 Power generation diagnosis apparatus 41 Acquisition part 42 Storage part 43 Judgment part

Claims (16)

コンピュータにより、複数の構成要素によって構成された太陽光発電システムの発電診断を行う方法であって、
前記コンピュータが、前記各構成要素の発電量の情報を取得するステップと、
前記取得された各構成要素の発電量から算出された、前記太陽光発電システムの全発電
量に対する前記各構成要素のそれぞれに対して各出力比率を記憶するステップと、
診断対象とな時間帯と同一時間帯における直近の過去所定日数分の前記各出力比率の少なくとも一部用いて前記各構成要素の各出力比率に対する各正常範囲を算出するステップと、
前記各正常範囲と前記各出力比率とを比較し発電異常を判定するステップと、を備える
太陽光発電システムの発電診断方法。
A method for performing power generation diagnosis of a photovoltaic power generation system configured by a plurality of components by a computer,
The computer obtaining information on the power generation amount of each component;
Storing each output ratio for each of the components with respect to the total power generation amount of the photovoltaic power generation system, calculated from the power generation amount of each of the acquired components;
Calculating each normal range for each output fraction of each component using at least a part of the most recent of the respective output ratios of a predetermined past number of days in a zone diagnosed and ing time and same time zone,
Comparing the respective normal ranges with the respective output ratios to determine a power generation abnormality.
前記構成要素は、ストリング、アレイ、パワーコンディショナのいずれかである
請求項1に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The power generation diagnosis method for a solar power generation system according to claim 1, wherein the component is any one of a string, an array, and a power conditioner.
前記判定ステップは、前記過去所定日数分の前記各出力比率の少なくとも一部から求められた標準偏差を用いて、前記診断対象となる時間帯における前記各出力比率の各偏差値を求め、
前記各偏差値が所定の各正常範囲外にあれば前記構成要素の発電異常を判定する
請求項1又は2に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The determination step uses the standard deviation obtained from at least a part of the output ratios for the predetermined number of days in the past to determine the deviation values of the output ratios in the time zone to be diagnosed.
The power generation diagnosis method for a photovoltaic power generation system according to claim 1 or 2, wherein a power generation abnormality of the component is determined if each deviation value is outside a predetermined normal range.
前記各正常範囲は前記時間帯毎に異なるように設定されている
請求項3に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The power generation diagnosis method for a photovoltaic power generation system according to claim 3, wherein each normal range is set to be different for each time period.
日の出直後及び/又は日没直前の時間帯における前記各正常範囲は、これら以外の前記各正常範囲に比べて、広く設定されている
請求項4に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
5. The power generation diagnosis method for a photovoltaic power generation system according to claim 4, wherein each normal range in a time zone immediately after sunrise and / or just before sunset is set wider than each other normal range.
太陽が正中する前記時間帯における前記各正常範囲は、これ以外の前記各正常範囲に比べて、狭く設定されている
請求項4に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The power generation diagnosis method for a solar power generation system according to claim 4, wherein each of the normal ranges in the time zone in which the sun is midway is set narrower than each of the other normal ranges.
前記時間帯の長さは、1分〜2時間である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The length of the said time slot | zone is 1 minute-2 hours, The power generation diagnostic method of the solar power generation system of any one of Claims 1-6.
前記時間帯の長さは、3分〜30分である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The length of the said time slot | zone is 3 minutes-30 minutes, The power generation diagnostic method of the solar power generation system of any one of Claims 1-6.
前記時間帯の長さは、5分〜20分である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The length of the said time slot | zone is 5 minutes-20 minutes, The power generation diagnostic method of the solar power generation system of any one of Claims 1-6.
前記判定ステップにおいて、過去90日分の前記出力比率のうち、少なくとも1日分以上の前記各出力比率を用いて発電異常を判定する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The solar power generation according to any one of claims 1 to 9, wherein in the determination step, a power generation abnormality is determined using the output ratios for at least one day among the output ratios for the past 90 days. System power generation diagnosis method.
前記判定ステップにおいて、過去60日分の前記各出力比率のうち、少なくとも3日分以上の前記出力比率を用いて発電異常を判定する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The solar power generation according to any one of claims 1 to 9, wherein in the determination step, a power generation abnormality is determined using the output ratio of at least three days among the output ratios for the past 60 days. System power generation diagnosis method.
前記判定ステップにおいて、過去30日分の前記各出力比率のうち、少なくとも7日分以上の前記各出力比率を用いて発電異常を判定する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The sunlight according to any one of claims 1 to 9, wherein in the determination step, power generation abnormality is determined using each output ratio of at least 7 days among the output ratios for the past 30 days. A power generation diagnosis method for a power generation system.
前記判定ステップにおいて、前記太陽光発電システムへの日射量が不足している場合は、前記発電異常の判定を行わない
請求項1〜12のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The power generation diagnosis of the solar power generation system according to any one of claims 1 to 12, wherein in the determination step, the power generation abnormality is not determined when a solar radiation amount to the solar power generation system is insufficient. Method.
前記判定ステップにおいて、前記太陽光発電システムへの日射量が不足しているときに計測された前記各出力比率は、前記過去所定日数分の出力比率として用いない
請求項1〜13のいずれか1項に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The said determination step WHEREIN: Each said output ratio measured when the amount of solar radiation to the said photovoltaic power generation system is insufficient is not used as an output ratio for the said past predetermined number of days. The power generation diagnosis method of the solar power generation system according to item.
前記日射量の不足は、前記構成要素の発電量及び/又は前記システムの全発電量から判定する
請求項13又は14に記載の太陽光発電システムの発電診断方法。
The method of diagnosing power generation of a solar power generation system according to claim 13 or 14, wherein the shortage of solar radiation amount is determined from the power generation amount of the component and / or the total power generation amount of the system.
複数の構成要素によって構成された太陽光発電システムの発電診断装置であって、
前記各構成要素の発電量の情報を取得する取得部と、
前記取得された各構成要素の発電量から算出された、前記太陽光発電システムの全発電量に対する前記各構成要素のそれぞれに対して各出力比率を記憶する記憶部と、
診断対象とな時間帯と同一時間帯における直近の過去所定日数分の前記各出力比率の少なくとも一部用いて前記各構成要素の各出力比率に対する各正常範囲を算出し、前記各正常範囲と前記各出力比率とを比較し発電異常を判定する判定部と、を備える
太陽光発電システムの発電診断装置。
A power generation diagnostic device for a solar power generation system configured by a plurality of components,
An acquisition unit for acquiring information on the power generation amount of each of the components;
A storage unit that stores each output ratio for each of the components with respect to the total power generation amount of the photovoltaic power generation system, calculated from the power generation amount of each of the acquired components.
The most recent past predetermined number of days in a diagnostic object and name Ru time zone and the time zone using at least a part of each output fraction was calculated each normal range for each output fraction of each component, the respective normal range And a determination unit that compares the output ratios with each other to determine power generation abnormality.
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