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JP6352682B2 - Solar power generation system monitoring device - Google Patents

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JP6352682B2 JP2014114866A JP2014114866A JP6352682B2 JP 6352682 B2 JP6352682 B2 JP 6352682B2 JP 2014114866 A JP2014114866 A JP 2014114866A JP 2014114866 A JP2014114866 A JP 2014114866A JP 6352682 B2 JP6352682 B2 JP 6352682B2
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忠彦 中村
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Description

本発明は、太陽光発電システムの監視装置に関する。   The present invention relates to a monitoring device for a photovoltaic power generation system.

太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングを備えている。そして、この太陽電池ストリングの異常を検出する監視装置が、従来から提供されている。   The solar power generation system includes a solar cell string in which a plurality of solar cell modules are connected in series. And the monitoring apparatus which detects abnormality of this solar cell string is provided conventionally.

特開２０１４−４５０７３号公報JP 2014-45073 A

しかし、従来の監視装置は、太陽電池ストリングの電流と電圧のみに基づいて異常の有無を判断している。そのため、太陽電池ストリングの異常を精度良く検出することができない。
そこで、本発明は、太陽電池ストリングの異常を一層精度良く検出することができる太陽光発電システムの監視装置を提供する。 However, the conventional monitoring apparatus determines the presence or absence of abnormality based only on the current and voltage of the solar cell string. Therefore, the abnormality of the solar cell string cannot be detected with high accuracy.
Therefore, the present invention provides a monitoring device for a photovoltaic power generation system that can detect an abnormality of a solar cell string with higher accuracy.

本発明に係る太陽光発電システムの監視装置によれば、電流測定機能部は、太陽電池ストリングの電流を測定する。電圧測定機能部は、太陽電池ストリングの電圧を測定する。漏れ電流測定機能部は、太陽電池ストリングの漏れ電流を測定する。異常検出機能部は、電流測定機能部が測定する電流、電圧測定機能部が測定する電圧、漏れ電流測定機能部が測定する漏れ電流に基づいて、太陽電池ストリングの異常を検出する。
この構成によれば、太陽電池ストリングの電流および電圧に加えて、さらに太陽電池ストリングの漏れ電流にも基づいて異常の有無を判断することができる。これにより、太陽電池ストリングの異常を一層精度良く検出することができる。 According to the solar power generation system monitoring device of the present invention, the current measurement function unit measures the current of the solar cell string. The voltage measurement function unit measures the voltage of the solar cell string. The leakage current measurement function unit measures the leakage current of the solar cell string. The abnormality detection function unit detects an abnormality of the solar cell string based on the current measured by the current measurement function unit, the voltage measured by the voltage measurement function unit, and the leakage current measured by the leakage current measurement function unit.
According to this configuration, in addition to the current and voltage of the solar cell string, it is possible to determine whether there is an abnormality based on the leakage current of the solar cell string. Thereby, abnormality of the solar cell string can be detected with higher accuracy.

一実施形態に係る太陽光発電システムの監視装置の構成例を概略的に示す図The figure which shows schematically the structural example of the monitoring apparatus of the solar energy power generation system which concerns on one Embodiment. 漏れ電流の測定原理を示す図Diagram showing the measurement principle of leakage current バイパス機能部の構成例を示す図The figure which shows the structural example of a bypass function part

以下、本発明に係る太陽光発電システムの監視装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、太陽光発電システム１００は、複数の太陽電池ストリング１０１を備える。図示はしないが、太陽電池ストリング１０１は、それぞれ、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した構成である。そして、太陽光発電システム１００は、太陽電池ストリング１０１が生成する発電電力を、監視装置１０を介してパワーコンディショナーシステム１０２に供給する。パワーコンディショナーシステム１０２（ＰＣＳ:Power Conditioning System）に供給された電力は、例えば家庭用の電力などに変換される。   Hereinafter, an embodiment of a monitoring device for a photovoltaic power generation system according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system 100 includes a plurality of solar cell strings 101. Although not shown, each of the solar cell strings 101 has a configuration in which a plurality of solar cell modules are connected in series. The solar power generation system 100 supplies the generated power generated by the solar cell string 101 to the power conditioner system 102 via the monitoring device 10. The power supplied to the power conditioner system 102 (PCS: Power Conditioning System) is converted into, for example, household power.

次に、監視装置１０の構成について詳細に説明する。監視装置１０は、電流測定機能部１１、電圧測定機能部１２、漏れ電流測定機能部１３、異常検出機能部１４、電流測定機能部用のチェック機能部１５、漏れ電流測定機能部用のチェック機能部１６、逆流防止機能部１７、バイパス機能部１８、通信機能部１９、開閉器２０などを備える。また、監視装置１０は、当該監視装置１０の動作全体を制御するメイン制御部２１を備える。   Next, the configuration of the monitoring device 10 will be described in detail. The monitoring device 10 includes a current measurement function unit 11, a voltage measurement function unit 12, a leakage current measurement function unit 13, an abnormality detection function unit 14, a check function unit 15 for the current measurement function unit, and a check function for the leakage current measurement function unit. Unit 16, backflow prevention function unit 17, bypass function unit 18, communication function unit 19, switch 20 and the like. In addition, the monitoring device 10 includes a main control unit 21 that controls the entire operation of the monitoring device 10.

電流測定機能部１１は、太陽電池ストリング１０１が生成する電流を測定する。そして、電流測定機能部１１は、測定した電流値をメイン制御部２１に出力する。この場合、監視装置１０は、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの電流測定機能部１１を備える。即ち、監視装置１０は、複数の太陽電池ストリング１０１ごとに、それぞれの電流を測定する構成である。電流測定機能部１１は、磁気センサ、この場合、いわゆるホール型のセンサにより構成されている。なお、電流測定機能部１１の構成は、ホール型のセンサによる構成に限られるものではなく、例えば高精度のシャント抵抗による構成など、各種の電流測定用の構成を採用することができる。   The current measurement function unit 11 measures the current generated by the solar cell string 101. Then, the current measurement function unit 11 outputs the measured current value to the main control unit 21. In this case, the monitoring device 10 includes one current measurement function unit 11 for one solar cell string 101. That is, the monitoring device 10 is configured to measure each current for each of the plurality of solar cell strings 101. The current measurement function unit 11 is configured by a magnetic sensor, in this case, a so-called hall type sensor. Note that the configuration of the current measurement function unit 11 is not limited to the configuration of the hall type sensor, and various current measurement configurations such as a configuration of a high-precision shunt resistor can be employed.

電圧測定機能部１２は、太陽電池ストリング１０１が生成する電圧を測定する。そして、電圧測定機能部１２は、測定した電圧値をメイン制御部２１に出力する。この場合、監視装置１０は、１つの電圧測定機能部１２を備える。即ち、監視装置１０は、複数の太陽電池ストリング１０１の電圧を１つの電圧測定機能部１２により測定する構成である。電圧測定機能部１２は、例えば、ＤＣＰＴ(Direct Current Potential Transformer)などといった電圧検出器による構成、高耐圧抵抗による構成など、各種の電圧測定用の構成を採用することができる。また、監視装置１０は、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの電圧測定機能部１２を備える構成、つまり、複数の太陽電池ストリング１０１ごとに電圧を測定する構成としてもよい。また、監視装置１０は、所定数の太陽電池ストリング１０１に対して１つの電圧測定機能部１２を備える構成としてもよい。   The voltage measurement function unit 12 measures the voltage generated by the solar cell string 101. Then, the voltage measurement function unit 12 outputs the measured voltage value to the main control unit 21. In this case, the monitoring apparatus 10 includes one voltage measurement function unit 12. That is, the monitoring device 10 is configured to measure the voltages of the plurality of solar cell strings 101 by using one voltage measurement function unit 12. The voltage measurement function unit 12 may employ various voltage measurement configurations such as a configuration using a voltage detector such as a DCPT (Direct Current Potential Transformer) and a configuration using a high voltage resistance. Moreover, the monitoring apparatus 10 is good also as a structure provided with the one voltage measurement function part 12 with respect to one solar cell string 101, ie, the structure which measures a voltage for every several solar cell string 101. FIG. Moreover, the monitoring apparatus 10 is good also as a structure provided with the one voltage measurement function part 12 with respect to the predetermined number of solar cell strings 101. FIG.

漏れ電流測定機能部１３は、太陽電池ストリング１０１の漏れ電流を測定する。そして、漏れ電流測定機能部１３は、測定した漏れ電流をメイン制御部２１に出力する。この場合、監視装置１０は、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの漏れ電流測定機能部１３を備える。即ち、監視装置１０は、複数の太陽電池ストリング１０１ごとに、それぞれの漏れ電流を測定する構成である。漏れ電流測定機能部１３は、磁気センサ、この場合、いわゆるフラックスゲート型のセンサにより構成されている。なお、漏れ電流測定機能部１３の構成は、フラックスゲート型のセンサによる構成に限られるものではなく、各種の漏れ電流測定用の構成を採用することができる。   The leakage current measurement function unit 13 measures the leakage current of the solar cell string 101. Then, the leakage current measurement function unit 13 outputs the measured leakage current to the main control unit 21. In this case, the monitoring device 10 includes one leakage current measurement function unit 13 for one solar cell string 101. That is, the monitoring device 10 is configured to measure each leakage current for each of the plurality of solar cell strings 101. The leakage current measuring function unit 13 is composed of a magnetic sensor, in this case, a so-called flux gate type sensor. The configuration of the leakage current measuring function unit 13 is not limited to the configuration using the fluxgate type sensor, and various configurations for measuring the leakage current can be employed.

ここで、漏れ電流測定機能部１３による漏れ電流の測定原理を簡単に説明する。即ち、図２（ａ）に示すように、漏れ電流が発生していない正常時においては、太陽電池ストリング１０１からパワーコンディショナーシステム１０２に流れる電流Ｐ−Ａと、パワーコンディショナーシステム１０２から太陽電池ストリング１０１に流れる電流Ｎ−Ａとは、流れる方向は互いに逆向きであるが、流れる電流値の大きさは等しくなる。そのため、電流Ｐ−Ａと電流Ｎ−Ａは打消し合い、これにより、漏れ電流測定機能部１３が測定する漏れ電流値は０ｍＡとなる。   Here, the measurement principle of the leakage current by the leakage current measurement function unit 13 will be briefly described. That is, as shown in FIG. 2A, in a normal state where no leakage current is generated, the current PA flowing from the solar cell string 101 to the power conditioner system 102 and the solar cell string 101 from the power conditioner system 102 are displayed. The flowing direction of the current N-A is opposite to each other, but the flowing current values are equal. For this reason, the current PA and the current NA cancel each other, and the leakage current value measured by the leakage current measuring function unit 13 is 0 mA.

しかし、図２（ｂ）に示すように、漏れ電流Ｌが発生している異常時においては、電流Ｐ−Ａの電流値と電流Ｎ−Ａの電流値とが等しくなくなり、両者の電流値に差が発生して、電流測定機能部１３が測定する漏れ電流値が０ｍＡ以外の値となる。つまり、電流Ｐ−Ａの電流値と電流Ｎ−Ａの電流値との差が、漏れ電流の電流値として漏れ電流測定機能部１３により測定される。漏れ電流測定機能部１３は、このようにして測定した漏れ電流値をメイン制御部２１に出力する。
However, as shown in FIG. 2 (b), at the time of abnormal leakage current L is generated, it eliminates equal to the current value of the current value and the current N-A of the current P-A, both the current value A difference occurs, and the leakage current value measured by the current measurement function unit 13 becomes a value other than 0 mA. That is, the difference between the current value of the current PA and the current value of the current NA is measured by the leakage current measuring function unit 13 as the current value of the leakage current. The leakage current measurement function unit 13 outputs the leakage current value thus measured to the main control unit 21.

異常検出機能部１４は、メイン制御部２１が制御プログラムを実行することによりソフトウェアにより仮想的に実現されている。なお、異常検出機能部１４は、ハードウェアにより構成してもよい。異常検出機能部１４は、電流測定機能部１１が測定する電流、電圧測定機能部１２が測定する電圧、漏れ電流測定機能部１３が測定する漏れ電流に基づいて、太陽電池ストリング１０１の異常を検出する。即ち、異常検出機能部１４は、太陽電池ストリング１０１の電流、電圧、漏れ電流を総合的に監視することにより、太陽電池ストリング１０１の異常の有無を精度良く検出する。   The abnormality detection function unit 14 is virtually realized by software when the main control unit 21 executes a control program. The abnormality detection function unit 14 may be configured by hardware. The abnormality detection function unit 14 detects an abnormality of the solar cell string 101 based on the current measured by the current measurement function unit 11, the voltage measured by the voltage measurement function unit 12, and the leakage current measured by the leakage current measurement function unit 13. To do. That is, the abnormality detection function unit 14 detects the presence or absence of abnormality of the solar cell string 101 by comprehensively monitoring the current, voltage, and leakage current of the solar cell string 101.

例えば、異常検出機能部１４は、太陽電池ストリング１０１の電流および電圧が正常、つまり異常値でない場合であっても、太陽電池ストリング１０１の漏れ電流が異常、つまり異常値である場合には、太陽電池ストリング１０１に異常が発生していると判定するように設定することができる。なお、太陽電池ストリング１０１の電流値、電圧値、漏れ電流値が正常であるか否かを判定するための基準値は、それぞれ適宜変更して設定することができる。その他、異常検出機能部１４による太陽電池ストリング１０１の異常判定方法は、適宜変更して実施することができる。   For example, even if the current and voltage of the solar cell string 101 are normal, that is, not an abnormal value, the abnormality detection function unit 14 It can be set to determine that an abnormality has occurred in the battery string 101. Note that the reference values for determining whether the current value, voltage value, and leakage current value of the solar cell string 101 are normal can be appropriately changed and set. In addition, the abnormality determination method of the solar cell string 101 by the abnormality detection function unit 14 can be appropriately changed and implemented.

電流測定機能部用のチェック機能部１５は、電流測定機能部１１に発生する誘導電流などに基づいて、電流測定機能部１１が正常に動作しているか否かを検出する機能部である。この場合、監視装置１０は、１つのチェック機能部１５を備える。即ち、監視装置１０は、複数の電流測定機能部１１の動作チェックを１つのチェック機能部１５により行う構成である。なお、監視装置１０は、１つの電流測定機能部１１に対して１つのチェック機能部１５を備える構成としてもよい。   The check function unit 15 for the current measurement function unit is a function unit that detects whether or not the current measurement function unit 11 is operating normally based on an induced current generated in the current measurement function unit 11 or the like. In this case, the monitoring apparatus 10 includes one check function unit 15. In other words, the monitoring device 10 has a configuration in which the operation check of the plurality of current measurement function units 11 is performed by one check function unit 15. The monitoring device 10 may be configured to include one check function unit 15 for one current measurement function unit 11.

漏れ電流測定機能部用のチェック機能部１６は、漏れ電流測定機能部１３に発生する誘導電流などに基づいて、電圧測定機能部１２が正常に動作しているか否かを検出する機能部である。この場合、監視装置１０は、１つのチェック機能部１６を備える。即ち、監視装置１０は、複数の漏れ電流測定機能部１３の動作チェックを１つのチェック機能部１６により行う構成である。なお、監視装置１０は、１つの漏れ電流測定機能部１３に対して１つのチェック機能部１６を備える構成としてもよい。   The check function unit 16 for the leakage current measurement function unit is a function unit that detects whether or not the voltage measurement function unit 12 is operating normally based on an induced current generated in the leakage current measurement function unit 13 or the like. . In this case, the monitoring apparatus 10 includes one check function unit 16. In other words, the monitoring device 10 has a configuration in which the operation check of the plurality of leakage current measurement function units 13 is performed by one check function unit 16. The monitoring device 10 may be configured to include one check function unit 16 for one leakage current measurement function unit 13.

逆流防止機能部１７は、逆流防止用のダイオードで構成されており、異常検出機能部１４が太陽電池ストリング１０１の異常を検出した場合に、太陽電池ストリング１０１への電流の逆流を防止する機能を担う。即ち、逆流防止機能部１７は、異常発生時において逆流防止機能部１７を迂回する電路が開路された場合に、太陽電池ストリング１０１に電流が逆流することを防止する。この場合、監視装置１０は、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの逆流防止機能部１７を備える。即ち、監視装置１０は、複数の太陽電池ストリング１０１に、それぞれ専用の逆流防止機能部１７を備える構成である。   The backflow prevention function unit 17 is composed of a backflow prevention diode, and has a function of preventing a backflow of current to the solar cell string 101 when the abnormality detection function unit 14 detects an abnormality of the solar cell string 101. Bear. That is, the backflow prevention function unit 17 prevents the current from flowing back to the solar cell string 101 when an electric circuit that bypasses the backflow prevention function unit 17 is opened when an abnormality occurs. In this case, the monitoring device 10 includes one backflow prevention function unit 17 for one solar cell string 101. That is, the monitoring device 10 is configured to include a dedicated backflow prevention function unit 17 in each of the plurality of solar cell strings 101.

バイパス機能部１８は、異常検出機能部１４が太陽電池ストリング１０１の異常を検出していない場合に、逆流防止機能部１７を迂回する電路を形成し、これにより、逆流防止機能部１７をバイパスする。この場合、バイパス機能部１８は、複数の逆流防止機能部１７にそれぞれ併設されている。   The bypass function unit 18 forms an electric circuit that bypasses the backflow prevention function unit 17 when the abnormality detection function unit 14 has not detected an abnormality of the solar cell string 101, thereby bypassing the backflow prevention function unit 17. . In this case, the bypass function unit 18 is provided in each of the plurality of backflow prevention function units 17.

図３に示すように、バイパス機能部１８は、開閉器１８ａ、リレー１８ｂ、駆動用電圧供給部１８ｃ、保持用電圧供給部１８ｄを備える。開閉器１８ａは、逆流防止機能部１７をバイパスするための電路を開閉する。リレー１８ｂは、開閉器１８ａの接点をオン／オフする。リレー１８ｂは、開閉器１８ａの接点をオン状態あるいはオフ状態に駆動する場合には大きめの電圧が必要であるが、接点をオン状態あるいはオフ状態に維持する場合には比較的小さめの電圧で十分である。   As shown in FIG. 3, the bypass function unit 18 includes a switch 18a, a relay 18b, a driving voltage supply unit 18c, and a holding voltage supply unit 18d. The switch 18 a opens and closes an electric circuit for bypassing the backflow prevention function unit 17. The relay 18b turns on / off the contact of the switch 18a. The relay 18b requires a large voltage when the contact of the switch 18a is driven to an on state or an off state, but a relatively small voltage is sufficient to maintain the contact in an on state or an off state. It is.

駆動用電圧供給部１８ｃは、開閉器１８ａの接点を開状態と閉状態とに切り換えるために当該開閉器１８ａに駆動用電圧を与える。この場合、駆動用電圧は１２Ｖである。保持用電圧供給部１８ｄは、接点が開状態に切り換えられた開閉器１８ａを開状態のまま保持するために、および、接点が閉状態に切り換えられた開閉器１８ａを閉状態のまま保持するために、当該開閉器１８ａに保持用電圧を与える。保持用電圧は、駆動用電圧よりも低い電圧が設定されており、この場合、５Ｖである。   The driving voltage supply unit 18c applies a driving voltage to the switch 18a in order to switch the contact of the switch 18a between an open state and a closed state. In this case, the driving voltage is 12V. The holding voltage supply unit 18d holds the switch 18a whose contact is switched to the open state in an open state, and holds the switch 18a whose contact is switched to the closed state in a closed state. In addition, a holding voltage is applied to the switch 18a. The holding voltage is set lower than the driving voltage, and in this case, it is 5V.

通信機能部１９は、周知の無線通信モジュールあるいは有線通信モジュールにより構成されている。通信機能部１９は、電流測定機能部１１が測定する電流値を示す電流値データ、電圧測定機能部１２が測定する電圧値を示す電圧値データ、漏れ電流測定機能部１３が測定する漏れ電流値を示す漏れ電流値データを、図示しない外部の装置に送信する。   The communication function unit 19 is configured by a known wireless communication module or wired communication module. The communication function unit 19 includes current value data indicating a current value measured by the current measurement function unit 11, voltage value data indicating a voltage value measured by the voltage measurement function unit 12, and a leakage current value measured by the leakage current measurement function unit 13. Is transmitted to an external device (not shown).

開閉器２０は、監視装置１０を経由して太陽電池ストリング１０１とパワーコンディショナーシステム１０２とを接続する回路を遮断する。監視装置１０は、異常検出機能部１４が太陽電池ストリング１０１の異常を検出した場合に、開閉器２０により太陽電池ストリング１０１との電路を遮断する。   The switch 20 interrupts a circuit that connects the solar cell string 101 and the power conditioner system 102 via the monitoring device 10. When the abnormality detection function unit 14 detects an abnormality of the solar cell string 101, the monitoring device 10 interrupts the electric circuit with the solar cell string 101 by the switch 20.

また、監視装置１０は、電流測定機能部１１、電圧測定機能部１２、漏れ電流測定機能部１３、異常検出機能部１４、電流測定機能部用のチェック機能部１５、漏れ電流測定機能部用のチェック機能部１６、逆流防止機能部１７、バイパス機能部１８、通信機能部１９などの各機能部を同一の基板３０に実装した構成である。そして、監視装置１０は、この基板３０に、さらに開閉器２０も実装した構成である。   The monitoring device 10 includes a current measurement function unit 11, a voltage measurement function unit 12, a leakage current measurement function unit 13, an abnormality detection function unit 14, a check function unit 15 for the current measurement function unit, and a leakage current measurement function unit. Each function unit such as the check function unit 16, the backflow prevention function unit 17, the bypass function unit 18, and the communication function unit 19 is mounted on the same substrate 30. And the monitoring apparatus 10 is the structure which mounted the switch 20 on this board | substrate 30 further.

本実施形態に係る太陽光発電システムの監視装置１０によれば、次の効果を奏することができる。
即ち、監視装置１０によれば、太陽電池ストリング１０１の電流および電圧に加えて、さらに太陽電池ストリング１０１の漏れ電流にも基づいて異常の有無を判断することができる。これにより、太陽電池ストリング１０１の異常を一層精度良く検出することができる。 According to the monitoring apparatus 10 of the photovoltaic power generation system according to the present embodiment, the following effects can be achieved.
That is, according to the monitoring device 10, it is possible to determine whether there is an abnormality based on the leakage current of the solar cell string 101 in addition to the current and voltage of the solar cell string 101. Thereby, the abnormality of the solar cell string 101 can be detected with higher accuracy.

また、監視装置１０によれば、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの電流測定機能部１１が備えられている。これにより、複数の太陽電池ストリング１０１の電流を、それぞれ個別に精度良く測定することができる。また、監視装置１０によれば、１つの太陽電池ストリング１０１に対して１つの漏れ電流測定機能部１３が備えられている。これにより、複数の太陽電池ストリング１０１の漏れ電流を、それぞれ個別に精度良く測定することができる。   In addition, according to the monitoring device 10, one current measurement function unit 11 is provided for one solar cell string 101. Thereby, the currents of the plurality of solar cell strings 101 can be individually measured with high accuracy. Further, according to the monitoring device 10, one leakage current measuring function unit 13 is provided for one solar cell string 101. Thereby, the leakage currents of the plurality of solar cell strings 101 can be measured individually and accurately.

また、監視装置１０によれば、電流測定機能部用のチェック機能部１５が備えられている。これにより、電流測定機能部１１の動作が正常であるのか否かを確認することができ、ひいては、太陽電池ストリング１０１の電流を精度良く測定することができる。また、チェック機能部１５に校正機能を備えることで、電流測定機能部１１を校正することができる。   Moreover, according to the monitoring apparatus 10, the check function part 15 for electric current measurement function parts is provided. Thereby, it can be confirmed whether the operation | movement of the electric current measurement function part 11 is normal, and by extension, the electric current of the solar cell string 101 can be measured with a sufficient precision. Moreover, the current measuring function unit 11 can be calibrated by providing the check function unit 15 with a calibration function.

また、監視装置１０によれば、漏れ電流測定機能部用のチェック機能部１６が備えられている。これにより、漏れ電流測定機能部１３の動作が正常であるのか否かを確認することができ、ひいては、太陽電池ストリング１０１の漏れ電流を精度良く測定することができる。また、チェック機能部１６に校正機能を備えることで、漏れ電流測定機能部１３を校正することができる。   Moreover, according to the monitoring apparatus 10, the check function part 16 for the leakage current measurement function part is provided. Thereby, it can be confirmed whether the operation | movement of the leakage current measurement function part 13 is normal, and the leakage current of the solar cell string 101 can be measured accurately by extension. Further, by providing the check function unit 16 with a calibration function, the leakage current measurement function unit 13 can be calibrated.

また、監視装置１０によれば、逆流防止機能部１７は、異常検出機能部１４が太陽電池ストリング１０１の異常を検出した場合に、太陽電池ストリング１０１への電流の逆流を防止する。これにより、異常発生時における電流の逆流を確実に防止することができる。また、監視装置１０によれば、バイパス機能部１８は、異常検出機能部１４が太陽電池ストリング１０１の異常を検出していない場合に、逆流防止機能部１７をバイパスする。バイパス機能部１８を備えない構成では、正常時に逆流防止機能部１７において電力の損失が発生する。よって、本実施形態の監視装置１０によれば、正常時に逆流防止機能部１７をバイパスすることができ、逆流防止機能部１７における電力の損失を抑えることができる。本実施形態の場合、逆流防止機能部１７における電力の損失を、例えば従来の１／３０程度に低減することができる。   Further, according to the monitoring device 10, the backflow prevention function unit 17 prevents backflow of current to the solar cell string 101 when the abnormality detection function unit 14 detects an abnormality of the solar cell string 101. Thereby, the backflow of the electric current at the time of occurrence of abnormality can be reliably prevented. Further, according to the monitoring device 10, the bypass function unit 18 bypasses the backflow prevention function unit 17 when the abnormality detection function unit 14 has not detected an abnormality of the solar cell string 101. In a configuration that does not include the bypass function unit 18, power loss occurs in the backflow prevention function unit 17 during normal operation. Therefore, according to the monitoring device 10 of the present embodiment, the backflow prevention function unit 17 can be bypassed during normal operation, and power loss in the backflow prevention function unit 17 can be suppressed. In the case of this embodiment, the power loss in the backflow prevention function unit 17 can be reduced to, for example, about 1/30 of the conventional one.

また、バイパス機能部１８は、駆動用電圧供給部１８ｃにより開閉器１８ａの接点を開状態あるいは閉状態に切り換え、保持用電圧供給部１８ｄにより、接点が開状態または閉状態に切り換えられた開閉器１８ａをその状態で保持する構成である。即ち、バイパス機能部１８は、開閉器１８ａの開閉駆動用の電圧供給部と開閉器１８ａの状態保持用の電圧供給部とを別個に備えている。この構成によれば、開閉器１８ａの開閉状態を切り換えた後には、駆動時よりも少ない電圧で開閉器１８ａの状態を保持することができ、電力の消費量を抑えることができる。
また、監視装置１０によれば、通信機能部１９により、太陽電池ストリング１０１の測定電流、測定電圧、測定漏れ電流を外部の装置に送信することができる。これにより、外部の装置から遠隔により太陽電池ストリング１０１の異常監視を行うことができる。 Further, the bypass function unit 18 switches the contact of the switch 18a to an open state or a closed state by the driving voltage supply unit 18c, and the switch whose contact is switched to the open state or the closed state by the holding voltage supply unit 18d. 18a is held in that state. In other words, the bypass function unit 18 includes a voltage supply unit for driving the switching of the switch 18a and a voltage supply unit for maintaining the state of the switch 18a. According to this configuration, after switching the opening / closing state of the switch 18a, the state of the switch 18a can be held with a voltage lower than that during driving, and power consumption can be suppressed.
Further, according to the monitoring device 10, the communication function unit 19 can transmit the measurement current, measurement voltage, and measurement leakage current of the solar cell string 101 to an external device. Thereby, the abnormality monitoring of the solar cell string 101 can be performed remotely from an external device.

また、監視装置１０によれば、開閉器２０は、太陽電池ストリング１０１に異常が発生した場合には、監視装置１０を経由して太陽電池ストリング１０１とパワーコンディショナーシステム１０２とを接続する回路を遮断する。これにより、異常が発生しているにも関わらず太陽電池ストリング１０１から電力が供給されてしまうことを防止することができる。また、電路が遮断されているのか否かに基づいて、異常が発生した太陽電池ストリング１０１を容易に特定することができる。なお、開閉器２０は、作業者が手動により操作する断路器で構成してもよいし、自動で操作できる電磁開閉器などで構成してもよい。開閉器２０を電磁開閉器で構成した場合には、例えば、太陽電池ストリング１０１の異常が発生した場合に、遠隔操作などにより自動で電路を遮断することができる。   Further, according to the monitoring device 10, the switch 20 interrupts the circuit that connects the solar cell string 101 and the power conditioner system 102 via the monitoring device 10 when an abnormality occurs in the solar cell string 101. To do. Thereby, it can prevent that electric power will be supplied from the solar cell string 101, although abnormality has generate | occur | produced. Further, the solar cell string 101 in which an abnormality has occurred can be easily identified based on whether or not the electric circuit is interrupted. In addition, the switch 20 may be comprised with the disconnector which a worker operates manually, and may be comprised with the electromagnetic switch etc. which can be operated automatically. When the switch 20 is configured by an electromagnetic switch, for example, when an abnormality occurs in the solar cell string 101, the electric circuit can be automatically cut off by remote control or the like.

また、監視装置１０によれば、各機能部は、同一の基板３０に実装されており、この基板３０に、さらに開閉器２０も実装されている。即ち、監視装置１０は、少なくとも、その主要な構成要素を全て同一の基板３０に実装してユニット化した構成である。この構成によれば、監視装置１０の小型化を図ることができ、また、各機能部や開閉器２０を接続するための配線を省略することができる。また、同一の基板３０に実装された各機能部および開閉器２０を一体的に取り扱うことができ、監視装置１０の組み立て作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 Further, according to the monitoring device 10, each functional unit is mounted on the same board 30, and the switch 20 is further mounted on the board 30. That is, the monitoring device 10 has a configuration in which at least the main components are mounted on the same substrate 30 and unitized. According to this configuration, the monitoring device 10 can be reduced in size, and wiring for connecting each functional unit and the switch 20 can be omitted. Moreover, each function part and switch 20 mounted on the same board | substrate 30 can be handled integrally, and the assembly operation | work and maintenance operation | work of the monitoring apparatus 10 can be performed easily.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

図面中、１０は太陽光発電システムの監視装置、１１は電流測定機能部、１２は電圧測定機能部、１３は漏れ電流測定機能部、１４は異常検出機能部、１５は電流測定機能部用のチェック機能部、１６は漏れ電流測定機能部用のチェック機能部、１７は逆流防止機能部、１８はバイパス機能部、１８ａは開閉器、１８ｃは駆動用電圧供給部、１８ｄは保持用電圧供給部、１９は通信機能部、２０は開閉器、３０は基板、１００は太陽光発電システム、１０１は太陽電池ストリング、を示す。   In the drawings, 10 is a monitoring device for a photovoltaic power generation system, 11 is a current measurement function unit, 12 is a voltage measurement function unit, 13 is a leakage current measurement function unit, 14 is an abnormality detection function unit, and 15 is a current measurement function unit. Check function section, 16 is a check function section for a leakage current measurement function section, 17 is a backflow prevention function section, 18 is a bypass function section, 18a is a switch, 18c is a driving voltage supply section, and 18d is a holding voltage supply section. , 19 is a communication function unit, 20 is a switch, 30 is a substrate, 100 is a solar power generation system, and 101 is a solar cell string.

Claims (9)

複数の太陽電池モジュールを接続した太陽電池ストリングを備える太陽光発電システムの監視装置であって、
前記太陽電池ストリングの電流を測定する電流測定機能部と、
前記太陽電池ストリングの電圧を測定する電圧測定機能部と、
前記太陽電池ストリングの漏れ電流を測定する漏れ電流測定機能部と、
前記電流測定機能部が測定する電流、前記電圧測定機能部が測定する電圧、前記漏れ電流測定機能部が測定する漏れ電流に基づいて、前記太陽電池ストリングの異常を検出する異常検出機能部と、
を備える太陽光発電システムの監視装置。 A solar power generation system monitoring device comprising a solar cell string in which a plurality of solar cell modules are connected,
A current measurement function unit for measuring the current of the solar cell string;
A voltage measuring function unit for measuring the voltage of the solar cell string;
A leakage current measuring function unit for measuring a leakage current of the solar cell string;
Based on the current measured by the current measurement function unit, the voltage measured by the voltage measurement function unit, and the leakage current measured by the leakage current measurement function unit, an abnormality detection function unit that detects an abnormality of the solar cell string;
A monitoring device for a photovoltaic power generation system. 前記太陽光発電システムには複数の前記太陽電池ストリングが備えられており、
１つの前記太陽電池ストリングに対して１つの前記電流測定機能部が備えられている請求項１に記載の太陽光発電システムの監視装置。 The solar power generation system includes a plurality of the solar cell strings,
The monitoring apparatus of the solar power generation system of Claim 1 with which the said one current measurement function part is provided with respect to one said solar cell string. 前記太陽光発電システムには複数の前記太陽電池ストリングが備えられており、
１つの前記太陽電池ストリングに対して１つの前記漏れ電流測定機能部が備えられている請求項１または２に記載の太陽光発電システムの監視装置。 The solar power generation system includes a plurality of the solar cell strings,
The monitoring apparatus of the solar power generation system of Claim 1 or 2 with which the said one leakage current measurement function part is provided with respect to one said solar cell string. 前記電流測定機能部が正常であるか否かを検出する電流測定機能部用のチェック機能部と、
前記漏れ電流測定機能部が正常であるか否かを検出する漏れ電流測定機能部用のチェック機能部と、
をさらに備える請求項１から３の何れか１項に記載の太陽光発電システムの監視装置。 A check function part for a current measurement function part for detecting whether or not the current measurement function part is normal; and
A check function part for a leakage current measurement function part for detecting whether or not the leakage current measurement function part is normal;
The monitoring apparatus of the solar power generation system of any one of Claim 1 to 3 further provided. 前記異常検出機能部が前記太陽電池ストリングの異常を検出した場合に、前記太陽電池ストリングへの電流の逆流を防止する逆流防止機能部と、
前記異常検出機能部が前記太陽電池ストリングの異常を検出していない場合に、前記逆流防止機能部をバイパスするバイパス機能部と、
を備える請求項１から４の何れか１項に記載の太陽光発電システムの監視装置。 When the abnormality detection function unit detects an abnormality of the solar cell string, a backflow prevention function unit for preventing a reverse flow of current to the solar cell string,
When the abnormality detection function unit has not detected an abnormality of the solar cell string, a bypass function unit that bypasses the backflow prevention function unit;
The monitoring apparatus of the solar power generation system of any one of Claim 1 to 4 provided with these. 前記バイパス機能部は、
前記逆流防止機能部をバイパスするための電路を開閉する開閉器と、
前記開閉器を開状態と閉状態とに切り換えるために当該開閉器に駆動用電圧を与える駆動用電圧供給部と、
開状態または閉状態に切り換えられた前記開閉器を保持するために当該開閉器に保持用電圧を与える保持用電圧供給部と、
を備える請求項５に記載の太陽光発電システムの監視装置。 The bypass function unit is
A switch for opening and closing an electric circuit for bypassing the backflow prevention function unit;
A driving voltage supply unit that applies a driving voltage to the switch to switch the switch between an open state and a closed state;
A holding voltage supply unit that applies a holding voltage to the switch to hold the switch that has been switched to an open state or a closed state;
The monitoring apparatus of the solar power generation system of Claim 5 provided with. 前記電流測定機能部が測定する電流、前記電圧測定機能部が測定する電圧、前記漏れ電流測定機能部が測定する漏れ電流を外部に送信する通信機能部をさらに備える請求項１から６の何れか１項に記載の太陽光発電システムの監視装置。   7. The communication function unit according to claim 1, further comprising: a communication function unit configured to transmit the current measured by the current measurement function unit, the voltage measured by the voltage measurement function unit, and the leakage current measured by the leakage current measurement function unit to the outside. A monitoring device for a photovoltaic power generation system according to item 1. 前記太陽電池ストリングに接続する回路を遮断する開閉器をさらに備える請求項１から７の何れか１項に記載の太陽光発電システムの監視装置。   The monitoring apparatus of the solar power generation system of any one of Claim 1 to 7 further provided with the switch which interrupts | blocks the circuit connected to the said solar cell string. 各機能部が同一の基板に実装されており、この基板に、さらに前記開閉器が実装されている請求項８に記載の太陽光発電システムの監視装置。   The monitoring device for a photovoltaic power generation system according to claim 8, wherein each functional unit is mounted on the same substrate, and the switch is further mounted on the substrate.
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