(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の太陽電池（Ｔ）が直列に接続された太陽電池ストリング（Ｓ）を複数本備えた太陽光発電プラント（Ｐ）の異常を検知する異常検知システムであって、
前記太陽電池ストリング（Ｓ）ごとに設置され且つ前記複数本の太陽電池ストリング（Ｓ）における異常を検知する検知機（２）を複数個有し、
前記検知機（２）それぞれは、当該検知機（２）が設置された太陽電池ストリング（Ｓ）の複数個の太陽電池（Ｔ）のうち、少なくとも１つから電力を供給されていると共に、所定の通信範囲（Ｒ）内で互いに無線通信可能な通信部（３）を備え、
前記複数個の検知機（２）は、ある１つの検知機（２）の通信範囲（Ｒ）内に他の検知機（２）が少なくとも１つ存在するように配置され、全ての検知機（２）が互いに無線通信可能なネットワーク（４）を自己編成し、
前記複数個の検知機（２）は、それぞれの検知機（２）が検出した太陽電池ストリング（Ｓ）の値を取り纏める１個の親機（２ａ）と、この取り纏めをしない２個以上の子機（２ｂ）を含み、
前記１個の親機（２ａ）が、前記２個以上の子機（２ｂ）の中から、前記親機（２ａ）の通信範囲（Ｒ）外にある子機（２ｂ）に対して仮に親機の役割をする仮親機を選んで、前記ネットワーク（４）を自己編成することを特徴とする異常検知システム。
【請求項２】
前記ネットワーク（４）は、全ての検知機（２）が順に無線通信可能に一繋がりとなったネットワーク（４）であり、
前記複数個の検知機（２）は、互いに同期をとる同期部（５）を備え、
前記検知機（２）それぞれが検出した太陽電池ストリング（Ｓ）に流れる電流値に基づく値を互いに比較して、全ての太陽電池ストリング（Ｓ）における異常ストリング（Ｅ）を検知することを特徴とする請求項１に記載の異常検知システム。
【請求項３】
前記検知機（２）それぞれは、当該検知機（２）の通信範囲（Ｒ）内に存在する検知機（２）それぞれが検出した太陽電池ストリング（Ｓ）に流れる電流値に基づく値を互いに比較して、当該通信範囲（Ｒ）内の太陽電池ストリング（Ｓ）における異常候補ストリング（Ｅ’）を検知すると共に、
前記ネットワーク（４）で一定時間（Ｊ）ごとに無線通信をして判明する前記検知機（２）それぞれの異常候補ストリング（Ｅ’）に基づき、全ての太陽電池ストリング（Ｓ）における異常ストリング（Ｅ）を特定することを特徴とする請求項１に記載の異常検知システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載された異常検知システムが設けられていることを特徴とする太陽光発電プラント。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載された異常検知システムにおける検知機（２）であることを特徴とする検知機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個の太陽電池が直列に接続された太陽電池ストリングを複数本備えた太陽光発電プラントの異常を検知する異常検知システム、この異常検知システムを設けた太陽光発電プラント、及び、異常検知システムで用いる検知機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の太陽電池パネルからの直流電力を交流電力に変換して系統や負荷に電力を供給する太陽光発電システム（太陽光発電プラント）が知られている（特許文献１）。
この太陽光発電プラントは、複数の太陽電池パネルの各パネル毎の発電電力を監視部で常時監視し、各パネル毎の発電電力と監視部に設定された理論発電電力値を比較し、一定時間連続してパネル毎の発電電力値が理論発電電力値より小さいときには、その太陽電池パネルの少なくとも１つが不良であることを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７５１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された太陽光発電プラントは、各パネル毎の発電電力を監視部で常時監視していることから、太陽光発電プラントが大規模化し、太陽電池パネルの数が増大した場合には、直接全てのパネルの発電電力を把握する監視部では処理に時間を要したり、処理しきれない虞がある。
これは、特許文献１の太陽光発電プラントでは、処理できる電源モジュールの数に限りがあることを示している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑み、太陽電池ストリングごとに設置され且つ当該太陽電池ストリング内の太陽電池から電力を供給される検知機のネットワークを自己編成して、ストリング単位の異常検知をすることで、少なくとも異常検知の処理負担を分散でき、監視可能な太陽電池を増やせる異常検知システム、及び、この異常検知システムで用いる検知機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る異常検知システムは、複数個の太陽電池Ｔが直列に接続された太陽電池ストリングＳを複数本備えた太陽光発電プラントＰの異常を検知する異常検知システムであって、前記太陽電池ストリングＳごとに設置され且つ前記複数本の太陽電池ストリングＳにおける異常を検知する検知機２を複数個有し、前記検知機２それぞれは、当該検知機２が設置された太陽電池ストリングＳの複数個の太陽電池Ｔのうち、少なくとも１つから電力を供給されていると共に、所定の通信範囲Ｒ内で互いに無線通信可能な通信部３を備え、前記複数個の検知機２は、ある１つの検知機２の通信範囲Ｒ内に他の検知機２が少なくとも１つ存在するように配置され、全ての検知機２が互いに無線通信可能なネットワーク４を自己編成し、前記複数個の検知機２は、それぞれの検知機２が検出した太陽電池ストリングＳの値を取り纏める１個の親機２ａと、この取り纏めをしない２個以上の子機２ｂを含み、前記１個の親機２ａが、前記２個以上の子機２ｂの中から、前記親機２ａの通信範囲Ｒ外にある子機２ｂに対して仮に親機の役割をする仮親機を選んで、前記ネットワーク４を自己編成することを第１の特徴とする。
【０００７】
本発明に係る異常検知システムの第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記ネットワーク４は、全ての検知機２が順に無線通信可能に一繋がりとなったネットワーク４であり、前記複数個の検知機２は、互いに同期をとる同期部５を備え、前記検知機２それぞれが検出した太陽電池ストリングＳに流れる電流値に基づく値を互いに比較して、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常ストリングＥを検知する点にある。
【０００８】
本発明に係る異常検知システムの第３の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記検知機２それぞれは、当該検知機２の通信範囲Ｒ内に存在する検知機２それぞれが検出した太陽電池ストリングＳに流れる電流値に基づく値を互いに比較して、当該通信範囲Ｒ内の太陽電池ストリングＳにおける異常候補ストリングＥ’を検知すると共に、前記ネットワーク４で一定時間Ｊごとに無線通信をして判明する前記検知機２それぞれの異常候補ストリングＥ’に基づき、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常ストリングＥを特定する点にある。
【０００９】
これらの特徴により、太陽電池ストリングＳごとに検知機２を設置したことで、特許文献１の太陽光発電プラントのように、監視部の状態情報の処理が一極集中することはなく、処理時間の遅延や処理能力のオーバーフローもないため、情報処理スピードの向上や、情報の選別などが分散して行える。
従って、異常検知システム１を取り付けた太陽光発電プラントＰにおいて、異常検知可能な太陽電池ストリングＳの数が大幅に増える。
又、太陽電池ストリングＳごとに設置された検知機２の電力を、当該太陽電池ストリングＳ内の太陽電池Ｔから供給することで、電池交換等の手間がかからず、メンテナンス性が向上する。
更に、ある検知機２の通信範囲Ｒ内に他の検知機２が存在するように配置させることで、太陽電池ストリングＳの設置範囲が検知機２の通信範囲Ｒより広くとも、ネットワーク４を編成でき、その結果、個々の検知機２の通信範囲Ｒ（通信部３の通信出力）が小さくとも異常検知が可能となって、各検知機２の小型化を図れると共に、太陽電池ストリングＳの設置範囲の大小や、太陽電池システムＰの規模に関わらず、設置する検知機２の数を変更するだけで対応できる。
そして、ネットワーク４を自己編成させることで、異常検知システム１を、既設の太陽光発電プラントＰに後付けで設置した場合であっても、設置現場にて、各検知機２間で無線通信可能に設定する必要がなく、設置負担が軽減される。
上述した構成を同時に有するからこそ、「メンテナンス性の向上」と「後付設置の容易化」の両立も図れる。
【００１０】
又、一繋がりのネットワーク４で複数個の検知機２の同期をとることで、太陽電池ストリングＳごとに設置した検知機２が検出した電流値等であっても、互いを比較するのにより適した状態となると共に、各太陽電池ストリングＳに流れる電流値に基づく値を比較することで、比較する瞬間ごとの値や、所定時間における積算値（積分値）など、様々な方法に基づいて、異常ストリングＥを検知することが可能となる。
尚、本発明における「電流値に基づく値」とは、電流値そのものをはじめ、この電流値に基づいて算出される所定時間における平均値や積算値（積分値）等が含まれる。
【００１１】
更に、各検知機２に、自らの通信範囲Ｒ内の太陽電池ストリングＳに流れる電流値から異常候補ストリングＥ’を検知させて、一定時間Ｊごとにネットワーク４で取り纏めた各異常候補ストリングＥ’に基づいて、本当の異常ストリングＥを特定することで、処理・役割が何れの検知機２も略同じになるため、取り纏める検知機２に処理の負荷が集中することはない（処理の負荷が分散する）ことから、「分散アルゴリズム」が実現できる。
又、取り纏める検知機２が余計に行うことは、具体的な電流値等の値の処理ではなく、異常候補ストリングＥ’の特定（選定）だけであるため、特に処理負担の増加とはならず、各検知機２に過度な機能を付加する必要はなく、構造の簡素化が図れる。
【００１２】
本発明に係る太陽光発電プラントは、上述した異常検知システムが設けられていることを第１の特徴とする。
この特徴により、太陽光発電プラントに、異常検知システム１を設けることで、「処理負担の分散」及び「メンテナンス性の向上」等が同時に実現できる。
【００１３】
本発明に係る検知機は、上述した異常検知システムにおける検知機２であることを第１の特徴とする。
この特徴により、検知機を、既設の太陽光発電プラントＰに後付けで設置された場合であっても、設置負担が軽減できると共に、各検知機を小出力にすることが出来、構造の容易化、小型化、そして、コストの低減が図れる。
尚、「異常検知システムにおける検知機２」とは、本発明に係る異常検知システム１で用いる個々の検知機２を意味し、後述する親機２ａ、子機２ｂを問わない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る異常検知システムによると、太陽電池ストリングごとに設置され且つ当該太陽電池ストリング内の太陽電池から電力を供給される検知機のネットワークを自己編成して、太陽電池ストリング単位で異常検知することによって、「処理負担の分散」、「メンテナンス性の向上」及び「後付設置の容易化」を同時に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る異常検知システムを設けられた太陽光発電プラントを示す概要図である。
【図２】異常検知システムを示す概要図である。
【図３】（ａ）は検知機の外観の１つの例を示す斜視図であり、（ｂ）は検知機の外観のまた別の例を示す斜視図である。
【図４】一繋がりのネットワークを示す概要図である。
【図５】一繋がりのネットワークを自己編成するアルゴリズムを示すフローチャート図である。
【図６】異常検知アルゴリズムを例示するフローチャート図である。
【図７】その他のアルゴリズム（分散アルゴリズム）を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜異常検知システム１の全体構成＞
図１〜７には、本発明に係る異常検知システム１が示されている。
この異常検知システム１は、太陽電池Ｔに光が照射されることによって発生する直流電力を交流電力に変換して、電力系統に供給する太陽光発電プラントＰにおける異常の有無を検知するものである。
そこで、まず、本発明の異常検知システム１が異常検知をする太陽光発電プラントＰについて、詳解する。
【００１７】
＜太陽光発電プラントＰ＞
図１は、本発明に係る異常検知システム１が設けられた太陽光発電プラントＰを示す。
太陽光発電プラントＰは、複数本のストリングＳと導通する複数の接続箱Ｚと、これら複数の接続箱Ｚ全てと導通する配電盤Ｈと、この配電盤Ｈと電柱等を末端とする配電網Ｇを導通する配電ケーブルＫを有している。
【００１８】
太陽光発電プラントＰにおける配電盤Ｈは、太陽電池Ｔからの直流電流を交流電流に変換できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、盤筐体Ｈ１と、この盤筐体Ｈ１外にある太陽電池Ｔからの直流電流を集める集電部Ｈ２と、この集電部Ｈ２を経た直流電流を低交流電流に変える変換部（パワーコンディショナ（パワコン、ＰＣＳ））Ｈ３と、このパワコンＨ３からの低交流電流をより高圧な高交流電流に変える変圧器Ｈ４と、この変圧器Ｈ４からの高交流電流を盤筐体Ｈ１外にある配電網Ｇ等へ送電する送電部（送電盤）Ｈ５などを有している。
又、配電盤Ｈは、日射強度を測定する日射計、気温を測定する温度センサ、そして、上述したパワコンＨ３や、日射計、温度センサ等に電流を供給する補機を有していても良い（日射計、温度センサ、補機は、図示省略）。
【００１９】
＜太陽電池Ｔ、太陽電池ストリングＳ＞
図１、２に示されたように、太陽電池ストリングＳは、複数個の太陽電池Ｔを備えている。
個々の太陽電池Ｔは、光が照射されることによって、正極（＋極）と負極（−極）の間に直流電力を発生し、発生する電力の平均は、約１００〜３００Ｗ（例えば、２５０Ｗ）である。
太陽電池Ｔの形状は、特に限定はないが、例えば、パネル状であっても良い。
これらのうち、ある太陽電池Ｔの＋極に別の太陽電池Ｔ’の−極を接続し、別の太陽電池Ｔ’の＋極にまた別の太陽電池Ｔ”の−極を接続し、以下、これを繰り返して、複数個（例えば、５〜２０枚）の太陽電池Ｔを直列に接続して、１本の太陽電池ストリングＳとなる。
【００２０】
このように、複数個の太陽電池Ｔが直列に繋がった太陽電池ストリングＳ全体としての＋極（電力出力端）と、−極（グランド端）の間の電圧は、各太陽電池Ｔで発生された直流電圧の和であって、天候、時刻や、各太陽電池Ｔの劣化、故障、設置位置のズレなどで変動するが、約２００〜１０００Ｖとなる。
又、太陽電池ストリングＳの電力出力端から出力される電力は、各太陽電池Ｔの電力の和であって、約５００〜６０００Ｗ（例えば、出力電力が２５０Ｗの太陽電池Ｔを１４枚接続した場合、３５００Ｗ＝３．５ｋＷ）となる。
【００２１】
ここで、太陽電池Ｔを直列に接続するということは、それらの太陽電池Ｔのうち１つでも不具合のある太陽電池Ｔが発生すると、その太陽電池Ｔにおいて電流が遮断されてしまい、他の太陽電池Ｔにより発電された電力を出力することが困難となる。
そのため、直列に接続された太陽電池Ｔごとに、バイパスダイオード（図示省略）を設けることで、不具合の発生した太陽電池Ｔを、電流が、バイパス（迂回）するように構成される。
尚、このバイパスダイオードは、太陽電池Ｔに対して、その−極から＋極へ電流が流れる向きに並列に接続され、詳しくは、バイパスダイオードのカソード（陰極）が、太陽電池Ｔの＋極に接続され、バイパスダイオードのアノード（陽極）が、太陽電池Ｔの−極に接続される。
【００２２】
＜接続箱Ｚ＞
図１に示した如く、上述した複数本（例えば、５〜１５本）の太陽電池ストリングＳが、１個の接続箱Ｚへ並列に接続されている。
従って、それぞれの太陽電池ストリングＳの電力出力端（＋極）とグランド端（−極）の間の電圧は、同一となり、上述したように、約０．５〜６ｋＷである。
【００２３】
但し、１個の接続箱Ｚに対して、複数本の太陽電池ストリングＳの電流が流れ込むため、接続箱Ｚに集まる電力は、約２．５〜９０ｋＷ（例えば、接続箱Ｚに、出力電力が３．５ｋＷの太陽電池ストリングＳを、６本接続していれば２１ｋＷ、１２本接続していれば４２ｋＷ）である。
尚、太陽光発電プラントＰの総電力（総発電量）が、それほど大きくなければ（例えば、５０ｋＷ以下などであれば）、接続箱Ｚを介さず、各太陽電池ストリングＳを、直接接続させていても良く、又、太陽電池ストリングＳの本数も、何れの値であっても良いが、例えば、１５〜１８本や２０本であっても構わない。
【００２４】
ここで、１個の接続箱Ｚに接続された太陽電池ストリングＳを、「ストリング単位で」異常を検知したい場合、たとえ、太陽電池Ｔの劣化、故障、設置位置のズレなどの異常が内在する太陽電池ストリングＳであっても、その電力出力端（＋極）の電位は、他の正常な太陽電池ストリングＳの＋極の電位と同じとなると言える。
従って、電圧を測定したのでは、太陽電池ストリングＳごとの異常は判断し難い。
【００２５】
よって、１個の接続箱Ｚに接続された各太陽電池ストリングＳに流れる「電流」を測定すれば、太陽電池ストリングＳを、容易に「ストリング単位で」異常検知できる。
尚、電圧を測定する場合でも、太陽電池ストリングＳ内の各太陽電池Ｔごとに電圧を測定するのであれば、それらを合計した各太陽電池ストリングＳごとの電圧で、異常検知は可能となる。
【００２６】
又、それぞれの太陽電池ストリングＳの＋極は、逆流防止用ダイオードＤを介して、接続箱Ｚに接続されている。
これは、接続箱Ｚに接続された太陽電池ストリングＳ間で、電位差が生じた場合、他よりも電位が低い太陽電池ストリングＳに、電流が逆流するのを防止するためである。
尚、逆流防止用ダイオードＤは、アノード（陽極）が、太陽電池ストリングＳの＋極に接続され、カソード（陰極）が、接続箱Ｚ側に接続されている。
【００２７】
この逆流防止用ダイオードＤは、耐高電圧のために、直列に接続された２つのダイオードから構成されていても良い。
更に、太陽電池ストリングＳの＋極は、図示しない可変抵抗（バリスタ）を介して太陽電池ストリングＳの−極へ接続されたり、バリスタを介して地面に接地されていても良い。
一方、それぞれの太陽電池ストリングＳの−極が、バリスタを介して接地されていても良い。
これらのバリスタや接地が、接続箱Ｚや配電盤Ｈに接続される手前で設けられていた場合には、落雷によるサージ電圧が、以下に述べる検知機２等に与える影響を低減させることが出来る。
【００２８】
＜第１実施形態の検知機２＞
図１〜６は、本発明の第１実施形態に係る検知機２を示している。
第１実施形態の検知機２は、複数個からなり、それぞれの太陽電池ストリングＳに設置されて、それぞれの太陽電池ストリングＳに流れる電流値などの値から、全ての太陽電池ストリングＳに対して異常（例えば、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常ストリングＥ）を検知するものである。
検知機２それぞれは、所定の通信範囲Ｒを有し且つ互いに無線通信可能な通信部３と、全ての検知機２を互いに無線通信可能に結んだネットワーク４と、互いに同期をとる同期部５とを備えている。
【００２９】
又、検知機２それぞれは、太陽電池ストリングＳに流れる電流値などの値を測定する測定部６と、この測定部６や通信部３を制御して異常ストリングＥの検知（特定）やネットワーク４の自己編成などをする制御部７と、この制御部７をはじめ、上述の通信部３や同期部５、測定部６それぞれに電力を供給する電源部８と、この電源部８をはじめ、通信部３、同期部５、測定部６、制御部７を内蔵する筐体１１と、太陽電池Ｔと接続するための接続部１２も備えている。又、検知機２それぞれは、筐体１１内の温度を測定する温度センサを備えていても良い。
検知機２それぞれは、各太陽電池ストリングＳに設置されて、当該ストリングＳに流れる電流値等を測定できるのであれば、何れに設置されていても良いが、例えば、当該ストリングＳにおける何れかの太陽電池Ｔに設置される。
【００３０】
このとき、太陽電池Ｔがパネル状であれば、検知機２は、そのパネルの裏面に取り付けられる。
更に、検知機２（複数個の検知機２）は、ある１つの検知機２の通信範囲Ｒ内に他の検知機２が少なくとも１つ存在するように配置されている。
【００３１】
このような配置関係となることで、複数個の検知機２は、それぞれが、互いの通信範囲Ｒ内で、必ず１つの他の検知機２と無線通信可能な状態になる。
又、この配置関係であるからこそ、各検知機２の通信範囲Ｒよりも広い範囲に太陽電池ストリングＳが設けられていても、本発明の異常検知システム１は、全ての検知機２が洩れなく互いに無線通信可能なネットワーク４を自己編成できる。
【００３２】
その結果、個々の検知機２は、通信範囲Ｒ（通信部３の通信出力）が小さくとも異常検知が可能となって、各検知機２の小型化を図れると共に、太陽電池ストリングＳの設置範囲の大小や、太陽電池システムＰの規模に関わらず、設置する検知機２の数を変更するだけで対応できる。
そして、ネットワーク４を自己編成させることにより、異常検知システム１を、既設の太陽光発電プラントＰに後付けで設置した場合であっても、設置現場にて、各検知機２間で無線通信可能に設定する必要がなく、設置負担が軽減される。
【００３３】
尚、ネットワーク４を自己編成する複数個の検知機２は、全てが同一の機能であっても構わないが、例えば、各検知機２が測定した電流値等を取り纏める等の機能・構成も有し且つ１個のみの親検知機（以下、親機）２ａと、取り纏める等をせずに必要最低限の機能・構成のみを有し且つ２個以上の子検知機（以下、子機）２ｂを含んでも良い。
そこで、１個の親機２ａと、２個以上の子機２ｂを含むとして、て、以下を述べる。
【００３４】
＜通信部３＞
図２に示した如く、検知機２の通信部３は、親機２ａ、子機２ｂを含めた他の検知機２の通信部３と、所定の距離間で無線通信を行うもの（通信モジュール）であり、この機能・構成は、上述した親機２ａ、子機２ｂに共通する。
又、通信部３は、後述する電波強度を測る機能・構成（図示省略）も有しており、このような基本となる機能・構成（設計・構造）は、親機２ａ、子機２ｂで共通している。
【００３５】
親機２ａ、子機２ｂ共に、通信部３の通信可能な距離（通信距離）ｄは、何れの値であっても良いが、近距離（例えば、屋外で数１０ｍ、屋内で数ｍなど）や、中距離（例えば、屋外で数１０ｍ〜１ｋｍ、屋内で数ｍ〜１０数ｍなど）、長距離（例えば、屋外で１ｋｍ以上、屋内で１０数ｍ以上など）であっても構わない。
換言すれば、通信部３の通信範囲Ｒは、半径が通信距離ｄの円となる。
【００３６】
又、通信部３は、検知機２の通信部３との間（言わば、使用者から見れば、下位の間）で無線通信するために、電波を送受信する下位アンテナ３ａを備えており、通信部３の通信範囲Ｒの中心は、この下位アンテナ３ａであると言える。
この下位アンテナ３ａは、相互に無線通信可能であれば、何れに設けられていても良いが、例えば、筐体１１に内蔵されていても良い。
【００３７】
それぞれの通信部３間で通信（送受信）されるデータは、各太陽電池ストリングＳに流れる電流値等の値だけでなく、ネットワーク４を自己編成する際に用いるそれぞれの検知機２（親機２ａや各子機２ｂ）を特定するための情報（ＩＤ等）や、それぞれの検知機２間で通信するための電界強度（コスト）等も含まれる。
通信部３は、検知機２間でデータの送受信が出来、無線通信可能であれば、何れの仕様でも構わない。
【００３８】
又、子機２ｂの通信部３は、上記データの送受信が出来る機能を有していれば良いが、デバック等のために、親機２ａから子機２ｂへの信号を受信する機能を有していても良い。
ここで、通信部３の周波数ｆと通信距離（電波の発信地点からの距離）ｄに言及すれば、一般的に、電波は、下記の式で示されるように、周波数ｆや通信距離ｄの二乗に比例して減衰する（つまり、周波数ｆや通信距離ｄの二乗に比例して伝播損失Ｌが大きくなる）。
【００３９】
【数１】
0005567752.tif 000002
この式（１）を通信距離ｄについて解くと、
【００４０】
【数２】
0005567752.tif 000003
となり、この式（２）からわかるように、所定値の伝播損失Ｌに対して、周波数ｆと通信距離ｄは、互いに反比例の関係にある。
つまり、伝播損失が所定値のＬ’であるときの周波数がｆ’で、通信距離がｄ’とすると、伝播損失Ｌ’に対して、周波数が２ｆ’となれば、通信距離はｄ’／２となり、以下同様に、周波数が３ｆ’、４ｆ’…となれば、通信距離はｄ’／３、ｄ’／４…となる。
【００４１】
故に、例えば、２．４ＧＨｚ周波数帯域で伝播損失がＬ’となる通信距離ｄa は、送信電力と受信感度が同じであれば、９２０ＭＨｚ周波数帯域で伝播損失がＬ’となる通信距離ｄb の約３分の１となる。
更に、電波の周波数が高ければ高いほど、電波の直進性が強くなり、逆に、回折性（回り込み性）は弱くなるが、周波数の低い電波の場合、直接は見通せなくとも、電波が回り込んで、障害物の向こう側まで届く。
従って、屋外に設置する太陽光発電プラントＰにおける接続箱Ｚと配電盤Ｈの距離や、接続箱Ｚと配電盤Ｈとの間には、他の太陽電池Ｔなど障害物が有り得ることや、総務省による周波数割当等を鑑みて、所定の周波数を選べば良い（例えば、９２０ＭＨｚ）。
【００４２】
尚、親機２ａの通信部３だけは、通信範囲Ｒ（通信距離ｄ）を越えた地点にある機器（例えば、使用者（施主）が普段携帯している電子機器（スマートフォンや、タブレット型端末、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ノートＰＣ等のユーザ端末）や、遠隔地にあってデータ処理や収集等を行う管理装置２１等）と通信する機能・構成も備えている。
親機２ａは、それぞれの子機２ｂからの各太陽電池ストリングＳの電流値等に基づいて、何れかの太陽電池ストリングＳに異常が有れば、異常が有る旨（アラーム）を、使用者や管理装置２１等の上位に知らせる。尚、管理装置２１は、その通信部２１ａと管理アンテナ２１ｂが設けられている。
【００４３】
又、親機２ａの通信部３は、上位に知らせるために、電波を送信する上位アンテナ３ｂを備えている。
この上位アンテナ３ｂも、外部へ相互に無線通信可能であれば、何れに設けられていても良いが、例えば、筐体１１に内蔵されていても良い。
【００４４】
この親機２ａと、使用者や管理装置２１等との通信は、何れの仕様であっても構わないが、例えば、３Ｇ通信であっても良く、又、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標の少なくとも一部）や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）などの無線通信手法を用いても良く、４Ｇ通信も含まれる。
これらを用いて、使用者（施主）や管理装置２１等へ、太陽電池ストリングＳの異常等を、メールなどで知らせても良い。
【００４５】
＜ネットワーク４＞
図２、４に示すように、複数個の検知機２は、親機２ａ、子機２ｂの区別なく、全ての検知機２が互いに無線通信可能で自己編成されたネットワーク４を備えている。
このネットワーク４は、互いに無線通信可能であれば、何れの構成であっても良いが、例えば、全ての検知機２が順に無線通信可能に一繋がりとなったネットワーク４であっても構わない。
そこで、以下は、この一繋がりのネットワーク４について、詳解する。
【００４６】
一繋がりのネットワーク４は、１個の親機２ａ対２個以上の子機２ｂとはならず、取り纏めをする親機２ａを、当該ネットワーク４の一端とし、通信範囲Ｒ内に存在する（近隣にある）子機２ｂを順に介して、全ての子機２ｂを一筆書きのように結んでいく。
つまり、親機２ａに直接通信する子機２ｂは、１つだけとなり、その直接通信する子機２ｂ以外の子機２ｂは、他の子機２ｂを介して、親機２ａと通信することとなる。
従って、一繋がりのネットワーク４は、各子機２ｂにおける太陽電池ストリングＳの電流値等のデータを、他の子機２ｂが、バケツリレー方式で親機２ａまで中継する。
【００４７】
この中継に着目すれば、異常検知システム１は、一繋がりのネットワーク４で、マルチホップ通信をしているとも言える。
尚、この「マルチホップ通信」とは、「無線機間の一対一の直接通信に対して、第三の無線機によって通信が１回以上中継される通信形態を指す。通信の伝達距離は、中継数に比例して増大する。逆に、直接通信の場合と同等の通信距離を、より低い送信電力で実現することも可能である。また、無線電波に対する障害物を回り込むような中継経路の設定によって、電波の不感地帯を解消することもできる（独立行政法人情報通信研究機構（ＮＩＣＴ））」とも規定されている。
【００４８】
＜自己編成アルゴリズム＞
図５に示した一繋がりのネットワーク４を、自己編成するアルゴリズムについて、まずは概要を述べる。尚、この自己編成アルゴリズムの処理（実行処理）は、親機２ａや各子機２ｂにおける自らの制御部７等にて行われる。
自己編成アルゴリズムを実行するには、最初に、親機２ａやそれぞれの子機２ｂが、自らが接続できる（つまり、自らの通信範囲Ｒ内に存在して無線通信できる）他の検知機２（子機２ｂ）を把握しておく。
尚、前提として、親機２ａ、各子機２ｂには、重複しない固有の番号（製造番号などの特定できる番号）が設定されている。
次に、接続できる子機２ｂの情報等を総合的に判断して、親機２ａから各子機２ｂを一筆書きのように洩れなく接続する（結ぶ）経路を見つけ出す。
【００４９】
そして、洩れなく接続する経路の中で最適な経路を選択するが、そのためには、複数の洩れなく接続する経路のうち、接続（無線通信）の信頼性が最も高い経路を選択する。
この信頼性が最も高い経路を選択するには、親機２ａ、各子機２ｂ間で無線通信をするのに必要な電波の強さ（電界強度）を、コスト付けとして用いる。
【００５０】
ここで、電界強度とは、親機２ａ、子機２ｂ間で、信頼性の高い通信をするために必要な最低限の値であり、この値が小さいほど、必要になる電波の強さ（消費電力）も少なくて済むため、信頼性が最も高い経路を見つける際のコスト付けとして用いることが出来る。
尚、コストが小さいとは、伝播損失Ｌが小さいとも言える。
従って、上記式（１）で示したように、通信距離ｄの二乗に比例して伝播損失Ｌが小さくいということから、ある検知機２の通信範囲Ｒ内に複数の他の検知機２が存在している場合であれば、通常であれば、通信距離ｄが小さいほど、伝播損失Ｌ（つまりは、コスト）が小さくなることから、検知機２の配置の際に、１つの目安となる。
但し、障害物などの通信距離ｄ以外の要因もあることから、実際に電波強度を測ってみなくては、コストは決まらない。
【００５１】
以下で、自己編成アルゴリズムを詳解する。
図５に示したように、自己編成アルゴリズムは、まず、処理を開始して（開始ステップＳ０）、
親機２ａが各子機２ｂに対して応答信号（ＡＣＫ（Acknowledge ）：確認応答、肯定応答）を返すように要求を出すステップ（親要求ステップＳ１）と、
この要求を受信した子機２ｂのうちの１つが、他の子機２ｂが電波を出していないことを確認した上で親機２ａに応答信号を返信するステップ（子返信ステップＳ２）と、
この応答信号を返信した子機２ｂの特定番号とその電界強度を、親機２ａは制御部７の記憶装置等に記憶するステップ（親記憶ステップＳ３）と、
親機２ａに特定番号が記憶されていない子機２ｂ（未記憶の子機）からの応答信号の返信が、有るか無いかを判断するステップ（子有無ステップＳ４）とを有する。
【００５２】
処理の順番は、親要求ステップＳ１→子返信ステップＳ２→親記憶ステップＳ３→子有無ステップＳ４だが、この子有無ステップＳ４で、未記憶の子機からの返信が有れば、処理は、子返信ステップＳ２に戻る。一方、子有無ステップＳ４で、未記憶の子機からの返信が無ければ、処理は、後述する仮親要求ステップＳ５に移る。
尚、これらステップＳ１〜Ｓ４で、応答信号の返信があった子機２ｂは、全てが、親機２ａの通信範囲Ｒ内に存在する子機２ｂである。
又、子返信ステップＳ２では、親機２ａの通信範囲Ｒ内に複数の他の子機２ｂが存在している場合、親機２ａから近い子機２ｂほど（通信距離ｄが小さい子機２ｂほど）、早く親機２ａからの信号を受信すると言え、当然、先に応答信号を返信していくと考えられる。
【００５３】
更に、自己編成アルゴリズムは、
返信があり且つ仮親機をしたことがない子機２ｂのうちの１つを仮親機とし、仮親機がその他の各子機２ｂに対して応答信号を返すように要求を出すステップ（仮親要求ステップＳ５）と、
この要求を受信した子機２ｂのうちの１つが、他の子機２ｂが電波を出していないことを確認した上で仮親機に応答信号を返信するステップ（仮子返信ステップＳ６）と、
この応答信号を返信した子機２ｂの特定番号とその電界強度と共に、このとき仮親機となった子機２ｂの特定番号を、親機２ａは制御部７の記憶装置等に記憶するステップ（仮親記憶ステップ７）と、
親機２ａに特定番号が記憶されていない未記憶の子機からの応答信号の返信が、有るか無いかを判断するステップ（仮子有無ステップＳ８）とを有する。
【００５４】
処理の順番は、仮親要求ステップＳ５→仮子返信ステップＳ６→仮親記憶ステップＳ７→仮子有無ステップＳ８だが、この仮子有無ステップＳ８でも、未記憶の仮子機からの返信が有れば、処理は、仮子返信ステップＳ６に戻る。一方、仮子有無ステップＳ８で、未記憶の仮子機からの返信が無ければ、処理は、後述する仮親有無ステップＳ９に移る。
尚、これらステップＳ５〜Ｓ８で、応答信号の返信があった子機２ｂは、全てが、各仮親機の通信範囲Ｒ内に存在する子機２ｂである。
又、仮子返信ステップＳ６でも、仮親機の通信範囲Ｒ内に複数の他の子機２ｂが存在している場合、仮親機から近い子機２ｂほど（通信距離ｄが小さい子機２ｂほど）、早く仮親機からの信号を受信すると言え、当然、先に応答信号を返信していくと考えられる。
【００５５】
加えて、自己編成アルゴリズムは、仮親機をしていない子機２ｂが、有るか無いかを判断するステップ（仮親有無ステップＳ９）を有する。
この仮親有無ステップＳ９では、仮親機をしていない子機２ｂが有れば、処理は、仮親要求ステップＳ５に戻る。一方、仮親有無ステップＳ９で、仮親機をしていない子機２ｂが無ければ、処理は、後述する経路選択ステップＳ１０に移る。
【００５６】
更に加えて、自己編成アルゴリズムは、
親機２ａが記憶した全ての検知機２（親機２ａ、各子機２ｂ）間の電界強度（コスト）に基づいて、一筆書き可能で且つ最もコストが低い経路を選択するステップ（経路選択ステップＳ１０）と、
選択された経路を、親機２ａと各子機２ｂは、自らが無線通信すべき上位（親機２ａに近づく方向）の検知機２（親機２ａ又は子機２ｂ）と、下位（親機２ａから遠ざかる方向）の検知機２（子機２ｂ）を記憶するステップ（経路記憶ステップＳ１１）とを有する。
【００５７】
処理の順番は、経路選択ステップＳ１０→経路記憶ステップＳ１１となる。
この経路記憶ステップＳ１１まで処理が済むことで、一繋がりのネットワーク４の自己編成が完了する。
【００５８】
＜経路選択ステップＳ１０＞
ここで、経路選択ステップＳ１０については、親機２ａが１個で子機２ｂが５個であり且つ各検知機２間（親機２ａ及び各子機２ｂ間）の電界強度（コスト）が、図４及び以下の表１に示した値である場合を例に、更に詳しく述べる。
尚、図４において、内部に親との文字が入っている○は、親機２ａを表し、内部に数字が入っている○は、各子機２ｂを表し、○内の数字は、子機２ｂを特定する番号（子機番号）であり、○を結ぶ線の近傍の数字は、各検知機２間の電界強度（コスト）を表す。
【００５９】
【表１】
0005567752.tif 000004
【００６０】
図４や表１に示した電界強度（コスト）に基づいて、実際に、コストが最も小さい経路を選択する。
まず、親機２ａから接続可能な２個の子機２ｂ、つまり、○内の数字が１である子機２ｂ（以下、第１子機２ｂ1 ）と、○内の数字が２である子機２ｂ（以下、第２子機２ｂ2 ）に、電界強度を付けた経路を作成する。
【００６１】
次に、第１子機２ｂ1 に対して接続可能な３個の子機２ｂ、つまり、第２子機２ｂ2 と、○内の数字が３である子機２ｂ（以下、第３子機２ｂ3 ）と、○内の数字が４である子機２ｂ（以下、第４子機２ｂ4 ）に、電界強度を付けた経路を作成する。
それぞれ接続した第２〜４子機２ｂ2 〜２ｂ4 から下位については、既に通過した子機２ｂは経路作成の対象外とし、次の子機２ｂが見つからない際には経路作成が終了となるルールとする（経路作成ルール）。
【００６２】
この経路作成ルールに従うと、親機２ａ→第１子機２ｂ1 →第２子機２ｂ2 の順に接続した場合、更に接続可能な子機２ｂは、まだ通過していない第３子機２ｂ3 の１個しかない。
そこで、必然的に、親機２ａ→第１子機２ｂ1 →第２子機２ｂ2 →第３子機２ｂ3 の順に接続するが、そこから更に接続可能な子機２ｂも、まだ通過していない第４子機２ｂ4 だけである。
従って、親機２ａ→第１子機２ｂ1 →第２子機２ｂ2 →第３子機２ｂ3 →第４子機２ｂ4 の順に接続するしかないが、これに加えて更に接続可能な子機２ｂも、まだ通過していない○内の数字が５である子機２ｂ（以下、第５子機２ｂ5 ）だけである。
これで、親機２ａ→第１子機２ｂ1 →第２子機２ｂ2 →第３子機２ｂ3 →第４子機２ｂ4 →第５子機２ｂ5 と全ての子機２ｂが接続され、当然に次の子機２ｂは見つからないので、終了となる。
【００６３】
この経路作成ルールに従って、親機２ａ→第２子機２ｂ2 の順に接続した場合についても、第２子機２ｂ2 から下位に対して、同様の経路作成を行う。
この結果、以下の表２に示す１１種の経路が作成される。
尚、この表２中の経路は、各番目の接続において選択できる子機２ｂが複数ある場合にはコストが少ないものから選択し、コストが同じ場合には、子機番号の小さいものから選択している。
【００６４】
【表２】
0005567752.tif 000005
【００６５】
上記の表２で示されたように、全ての子機２ｂを接続している経路は、Ｎｏ．３，Ｎｏ．８，Ｎｏ．１１の３つであるが、この中でトータルコストが最も小さいＮｏ．３の経路を採用する。
但し、トータルコストが最も小さい経路であっても、その経路の途中のある検知機２間におけるコストが、所定の数値以上である場合には、通信品質が安定しない可能性もあるため、そのような経路は採用しないなどの対応が必要となる。
尚、このネットワーク４の自己編成アルゴリズムでは、ダイクストラ法や、ワーシャル−フロイド法などを利用しても良い。
【００６６】
＜同期部５＞
図２に示した如く、検知機２の同期部５は、親機２ａ、子機２ｂを含めた他の検知機２間で、互いに同期をとるもの（同期モジュール）であり、その具体的な構成は、特に限定されないが、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して検知機２の時刻を校正するもの（ＧＰＳモジュール）としても良い。
同期部５がＧＰＳモジュールである場合、この同期部（ＧＰＳモジュール）５を、親機２ａだけが備えていても良い。
【００６７】
この場合、同期部５によって校正された親機２ａの時刻情報を、一定期間（例えば、１日）ごとに、上述した一繋がりのネットワーク４を介して各子機２ｂへ送り、この時刻情報に基づいて、各子機２ｂの時刻を校正する。
尚、一繋がりのネットワーク４にて時刻情報を順に送信していく（バケツリレー方式の）場合には、親機２ａに近い子機２ｂと、親機２ａから遠い子機２ｂとでは、時間的なズレが生じる可能性もあるが、後述する測定部６が測定する所定時間の電流値を積算した際には、多少の時間のズレは無視できる。又、同期部５を親機２ａだけが備えることで、子機２ｂにおける構造の簡素化や、コストの低減が図れる。
【００６８】
又、同期部５は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するための同期アンテナ５ａを備えている。
この同期アンテナ５ａも、ＧＰＳ衛星からの電波を受信可能であれば、何れに設けられていても良いが、例えば、筐体１１に内蔵されていても良い。
【００６９】
更に、同期部５がＧＰＳモジュールである場合、この同期部５を、親機２ａと全ての子機２ｂが備えていても良く、親機２ａと全ての子機２ｂは、ｍｓ（１／１０００秒）オーダで同期が可能となり、更に同期の精度を高められる。
又、同期部５としては、ＧＰＳモジュール以外にも、独立行政法人情報通信研究機構（ＮＩＣＴ）の長波局から送信される標準電波（電波時計）や、ＮＩＣＴが提供するＮＴＰサーバなどであっても良い。
【００７０】
＜測定部６＞
図２に示したように、検知機２の測定部６は、当該検知機２が設置された太陽電池ストリングＳに流れる電流値等を測定するもの（測定モジュール）であり、この機能・構成も、上述した親機２ａ、子機２ｂに共通する。
測定部６は、太陽電池ストリングＳの電流値等が測定できるのであれば何れの構成でも構わないが、例えば、シャント抵抗６ａを用いたものであっても良い。
【００７１】
シャント抵抗６ａを用いた測定部６の場合には、太陽電池ストリングＳにおける隣接して直列に接続された２つの太陽電池Ｔ間で、これらに対して、直列に接続することとなる。
尚、シャント抵抗６ａの抵抗値は、十分に小さく（例えば、数Ω以下）、シャント抵抗６ａを太陽電池ストリングＳに直列に接続しているものの、太陽光発電プラントＰとしての動作に影響は、ほぼない。
【００７２】
又、測定部６は、このシャント抵抗６ａの両端の電圧を測定する電圧測定器（図示省略）を、並列に接続する。
更に、測定部６は、この電圧測定器からの出力を、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（図示省略）を有していても良い。
このＡ／Ｄ変換器で変換したシャント抵抗６ａの両端電圧の値（デジタル値）を、後述する制御部７にて、当該シャント抵抗６ａの抵抗値で割ることで、太陽電池ストリングＳに流れる電流値が求めることが出来る。
尚、検知機２が温度センサを備えている場合は、シャント抵抗６ａの抵抗値を、温度係数を掛けるなど、筐体１１内の温度によって変化させても良い。
【００７３】
測定部６のこの他の例としては、ホール素子型変流器であっても良い。
ホール素子型変流器（以下、変流器）は、太陽電池ストリングＳに流れる電流値を非接触で検出でき、検出される太陽電池ストリングＳ側の電力損失を抑えた電流センサであって、太陽電池ストリングＳの電流値に比例する電圧が出力される。
この変流器は、全体として環形状に形成されており、詳しくは、環（リング）状に成形したコア（鉄心）と、この鉄心に設けられた隙間（ギャップ）に挿入されたホール素子を有している。
【００７４】
変流器は、リング状鉄心の孔中央に、太陽電池ストリングＳのケーブルを貫通させて、太陽電池ストリングＳに電流が流れてケーブル周りに発生する磁束に対応した電圧を、ホール素子から出力することにより、太陽電池ストリングＳに流れる電流を検出することが出来る。
又、変流器のリング状鉄心は、その環を開閉可能に構成されていても良く、太陽電池ストリングＳへの取付け（後付け）の手間は、太陽電池ストリングＳのケーブルに対する相対位置・向き等が固定された変流器を、ストリングＳを一旦切断して、切断したその間に設置する等の手間よりも格段に低く、測定部の取付け、特に、後付けの効率向上や、コスト低減に寄与すると言える。
【００７５】
尚、変流器は、開閉自在な環形状に形成され、且つ、太陽電池ストリングＳの電流を検出できるのであれば、太陽電池ストリングＳに流れる電流によって発生した磁束をホール素子で直接検出するオープンループタイプや、太陽電池ストリングＳの電流によって発生した磁束が常にゼロ（０）となるように二次巻線に流れる帰還電流を負荷抵抗で電圧に変換したクローズドループタイプ、各タイプの出力電圧を増幅器で増幅したものなど何れであっても構わない。
【００７６】
又、変流器には、温度特性や、入力される電圧による電流検出特性、オフセット（太陽電池ストリングＳに電流が流れていない時に出力される不平衡電圧（０点電圧））などがあるが、これらの特性に基づく出力電圧の補正、及び／又は、Ａ／Ｄ変換は、後述する制御部７が、一括して行っても良い。
この場合、それぞれの変流器は、生データ（データ信号）を出力するだけで良い。
従って、１個１個の変流器に、Ａ／Ｄ変換機や補正処理をする素子等をつける必要がなくなり、各変流器のコストを削減できると同時に、変流器の数（測定できる太陽電池ストリングＳの数）を容易に増やすことが可能となる。
【００７７】
更に、変流器が、可変抵抗（バリスタ）を介して接続されていたり、変流器のグラント端子が地面に接地されていても良い。
これらのバリスタや接地により、落雷（雷サージ）の影響を抑えることが出来る。
【００７８】
＜制御部７＞
図２に示した如く、検知機２の制御部７は、上述した測定部６や通信部３を制御して異常ストリングＥの検知（特定）やネットワーク４の自己編成、同期部５から得た情報で時刻の校正などをするもの（制御モジュール）である。
制御部７において、通信部３を制御してネットワーク４を自己編成したり、測定部６を制御して各太陽電池ストリングＳの電流値等を測定する機能・構成は、親機２ａ、子機２ｂに共通する。
【００７９】
この親機２ａ、子機２ｂの制御部７に共通する測定部６の制御について、以下に述べる。尚、親機２ａと各子機２ｂは、上述の同期部５により互いに同期がとれているとする。
親機２ａと各子機２ｂの制御部７は、予め決められた開始時刻（例えば、午前９時）、計測間隔（例えば、１時間ごと）、計測回数（例えば、９回）、計測時間（例えば、１０秒）に従い、測定部６からの出力値に基づいて、各太陽電池ストリングＳに流れる電流値を求める。
上述したように、測定部６としてシャント抵抗６ａを用いる場合なら、このシャント抵抗６ａの両端電圧をＡ／Ｄ変換した電圧値が制御部７に入力され、この測定部６からの電圧値に、当該シャント抵抗６ａの抵抗値で割ることで、太陽電池ストリングＳに流れる電流値を求めることが出来る。
【００８０】
又、上述の開始時刻、計測間隔、計測回数、計測時間の具体例によれば、制御部７は、測定部６に対して、まず、午前９時の正時に１０秒間の測定を開始させる。
次は、制御部７は、測定部６に、午前１０時の正時に同じく１０秒間の測定をさせ、この測定を指定回数の９回繰り返すと、午後５時（１７時）の正時の１０秒間の測定で完了する。
【００８１】
尚、制御部７・測定部６によって測定される値は、電流値だけでなく、測定した電流値に基づく値（例えば、各正時からの１０秒間の電流値の平均値や積算値）でも良く、又、日の出から日の入までの積算電力量（日の出から日の入までの間に測定された変動する電流値と、シャント抵抗６ａ両端の電圧値等を掛けた電力を、時間積分した積分値）であっても良い。
これら測定された値（電流値、電流値に基づく平均値、積算値、積算電力量等）は、各子機２ｂから、ネットワーク４を介して、親機２ａへ送信される。
又、上述した日の出から日の入までの積算電力量は、売電時の電力量とは異なる場合もあるが、所定の精度で求められるため、１つの目安となる。
【００８２】
このように各子機２ｂから送信された電流値等と、親機２ａ自身の測定した電流値等も含めて比較することで、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常ストリングＥの検知が可能となる。
以下に、この異常を検知するアルゴリズム（異常検知アルゴリズム）を説明する。
【００８３】
＜異常検知アルゴリズム＞
異常検知アルゴリズムは、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常ストリングＥを検知したり、全ての太陽電池ストリングＳにおける異常の有無を検知するアルゴリズムである。
異常検知アルゴリズムは、異常ストリングＥや異常の有無が検知できるのであれば、以下は、図６で例示したアルゴリズムについて述べる。
【００８４】
図６に示したように、異常検知アルゴリズムは、まず、処理を開始して（開始ステップＳ０’）、一繋がりのネットワーク４を介して親機２ａに集約される全ての太陽電池ストリングＳに流れる電流値等を一定期間（例えば、１週間などの期間（以下、学習期間）測定するステップ（学習ステップＳ１’）と、この学習期間中に算出したパラメータを基に一繋がりのネットワーク４を介して異常ストリングＥを判断する（言うならば、システムの運用期間に異常検知を行う）ステップ（検知ステップＳ２’）と、検知した異常ストリングＥを出力するステップ（出力ステップＳ３’）を有する。
【００８５】
（１）学習期間（学習ステップＳ１’）
まず、太陽電池ストリングＳが３本の電流値を比較する場合を例に、以下の学習ステップＳ１’、検知ステップＳ２’を説明する。
３本の太陽電池ストリングＳ（ストリング１〜３）に取り付けられた測定部６からの電流値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を測定する。尚、この測定では、各電流値の安定度や平均化を加味する。
これらストリング１〜３の出力電流値Ｃ１〜Ｃ３を一定期間（学習期間）算出して、Ｃ１〜Ｃ３の差分の平均値や、それぞれの最小値、最大値などを求める。
【００８６】
（２）運用期間（検知ステップＳ２’）
それぞれの差分の平均値や、最小値、最大値などを得た後、実際に異常検知を行う。
この異常検知中（運用期間中）におけるストリング１〜３に取り付けられた検知機２（測定部６）から実測電流値（以下、実測値）ｃ１、ｃ２、ｃ３を測定する。尚、この測定でも、各実測値の安定度や平均化を加味する。
これら運用期間中の実測値ｃ１〜ｃ３における各差分の平均値や、若しくは、実測値ｃ１〜ｃ３から求めたそれぞれの期待値等を算出する。
学習ステップＳ１’で得た各差分の平均値や学習ステップＳ１’で得た値に基づく期待値と、運用期間の実測値ｃ１〜ｃ３の各差分や、実測値ｃ１〜ｃ３そのものを比較し、ある判定値以上に開きがあった場合には、そのストリング（太陽電池ストリングＳ）の解析データや日時を、親機２ａの制御部７内の記憶装置等に記録する。
【００８７】
判定値以上の開きが、所定の時間（天候が変化し得る時間、例えば、１〜２時間）連続して複数回発生した場合等には、何れかの太陽電池ストリングＳに異常が有ると判断する。
このとき、判定値以上の開きが所定の時間に連続して複数回発生した太陽電池ストリングＳ（つまり、異常ストリングＥ）は、当該ストリングＳに設置された子機２ｂの子機番号を算出しておく。
【００８８】
尚、測定部６がシャント抵抗６ａを用いている場合等には、実測値ｃ１〜ｃ３として、実際に流れている電流値が正確に測定でき（それぞれの実測値の具体的な値が測定でき）、実測値同士の差分を求めた場合等に比べて、どの太陽電池ストリングＳに異常があるか明確に判明する。
一方、実測値同士の差分を求めた場合等は、測定している太陽電池ストリングＳの何れかに異常があることは判明しても、どの太陽電池ストリングＳに異常があるかまでは、特定しきれない時もある（単純な相対比較（実測値同士の差分の比較）では、設置時に、全ての太陽電池Ｔが良品であることが前提となってしまい、実際には不良品が入っていた場合に、正確に異常検知が出来なくなる）。
【００８９】
このように、何れかの太陽電池ストリングＳに異常が有ると判断された場合には、次の出力ステップＳ３’に処理が移る。
一方、いずれの実測値ｃ１〜ｃ３等も、判定値を越えることがなく、異常がない場合には、検知ステップＳ２’を繰り返す。
ちなみに、この例では、３本の太陽電池ストリングＳから、２本ずつ選んで、それらの差分をとったため、 3Ｃ2 ＝３で、判定する式は３本となったが、これが、例えば、１５本の太陽電池ストリングＳから、２本ずつ選んで差分をとる（相関関係を調べる）ならば、15Ｃ2 ＝１０５で判定の式は１０５本となり、１８本の太陽電池ストリングＳならば、18Ｃ2 ＝１５３で判定の式は１５３本となる。
尚、学習期間や運用期間とは、上記で例示した１週間について述べると、日の出から日の入まで絶え間なく連続して測定した１週間であったり、各日の午前９時から午後５時までの各正時からの１０秒間だけ測定し、これを７日繰り返した１週間なども含み、学習期間や運用期間は、間断を挟んでも構わない。
【００９０】
（３）出力ステップＳ３’
上述の検知ステップＳ２’で、異常が有ると判断（異常を検知）した場合には、親機２ａの制御部７は、通信部３の上位アンテナ３ｂを介して、使用者や管理装置２１に、異常ストリングＥに設置された検知機２（親機２ａや各子機２ｂ）の子機番号を出力する。
この出力ステップＳ３’で出力するのは、異常が有ったことだけを示すエラー信号だけでも良い。
この出力と同時に、使用者が親機２ａで視認できるもの（例えば、親機２ａの筐体１１に設けられたＬＥＤを点灯させる等）で、異常が有ったことを示しても良い。
【００９１】
尚、上述の異常検知アルゴリズムでは、電流値の場合を例示したが、互いに比較する値は、電流値に基づく値（各正時からの１０秒間の電流値の平均値や積算値）や、日の出から日の入までの積算電力量などでも良い。
特に、積算電力量など、積算値で比較をする際には、異常検知アルゴリズムは、親機２ａと各子機２ｂを、同期部５で同期していなくとも、時間のズレによる判断誤差を最小に抑えられる。
尚、測定部６が、太陽電池ストリングＳに流れる電流値を非接触で検出できるホール素子型変流器である場合には、各太陽電池ストリングＳの具体的な電流値までも求めなくとも（絶対値を算出する処理の負荷・時間をかけなくとも）、変流器からの生の出力電圧信号だけで、異常ストリングＥや、異常の有無が検知できる。
【００９２】
ここまで、異常検知アルゴリズムは、子機２ｂからの電流値等を取り纏める親機２ａの制御部７で実行される場合を述べたが、太陽電池ストリングＳの異常検知ができるのであれば、親機２ａ以外で実行しても良く、例えば、親機２ａが取り纏めた各太陽電池ストリングＳの電流値等を、所定の子機２ｂ、又は、上位の使用者や管理装置２１等に送信して実行させる等であっても構わない。
又、異常検知アルゴリズムの実行以外で、親機２ａの制御部７だけの機能・構成としては、通信部３を制御して上位（使用者や管理装置２１等）への通信もある。
【００９３】
＜電源部８＞
図２に示したように、検知機２の電源部８は、上述してきた通信部３や同期部５、測定部６、制御部７のそれぞれに電力を供給するもの（電源モジュール）であり、当該検知機２が設置された太陽電池ストリングＳの複数個の太陽電池Ｔのうち、少なくとも１つ（図２では、１つ）の太陽電池Ｔから電力を得ている機能・構成は、親機２ａ、子機２ｂに共通する。
電力を得る太陽電池Ｔが１つの場合を例にすれば、電源部８は、太陽電池ストリングＳ中の１つの太陽電池Ｔにおける正極（＋極）を、電力を供給する電源部８の正極（＋極）とし、当該太陽電池Ｔにおける負極（−極）を、電力を供給する電源部８の負極（−極）としている。
この電源部８としての太陽電池Ｔは、発電電圧を測定することが可能となり、本来の性能や、設置当初（新品）の発電電圧と比較することで、当該太陽電池Ｔが異常か否かを検知できる。
【００９４】
尚、親機２ａだけの機能・構成としては、親機２ａの電源部８は、上述の太陽電池Ｔからの電力供給に加えて、予備電源８ａを有している。
この予備電源８ａは、例えば、一般の商用電源を別途降圧したものや、乾電池・ボタン電池・蓄電池等である。
【００９５】
これにより、親機２ａだけは、太陽光発電プラントＰが未発電の時でも、通信部３の上位アンテナ３ｂを介して（３Ｇ通信にて）、使用者や管理装置２１等の外部と通信が可能となる。
この未発電時の外部との通信は、例えば、使用者が持ち歩いている携帯電話、スマートフォンや、管理装置２１などで、親機２ａが、その時点での積算電力量や、今の状態（異常の有無）等を、使用者などへ知らせるよう要求を出したり、親機２ａの設定を変更する等が可能となる。
【００９６】
＜筐体１１＞
図１〜３で示されたように、検知機２の筐体１１は、上述した通信部３、測定部６、制御部７、電源部８を内蔵できるのであれば、何れの構成であっても良いが、例えば、略直方体状であっても構わない（図３参照）。従って、検知機２の固定では、略直方体状等の筐体１１を取り付けるだけで済む。
又、検知機２が屋外などでも使用できるように、筐体１１が防水性を備えていても良い。
【００９７】
上述したように、筐体１１は、その内部にアンテナ（下位アンテナ３ａ、上位アンテナ３ｂ、同期アンテナ５ａ）を内蔵していても良い。
このように、内蔵式のアンテナにすることで、外部にアンテナを設置した場合よりも、外部アンテナを別途設置しなくて済む分だけ、検知機２の設置（後付け）負担が軽減されると共に、コスト削減も図れる。
【００９８】
＜接続部１２＞
図２、３に示すように、検知機２の接続部１２は、太陽電池ストリングＳの途中で、太陽電池Ｔの正極（＋極）及び負極（−極）に接続できるのであれば、何れの構成であっても良いが、例示すれば、筐体１１から延びるコネクタ付きコードなどである。
このコード先端のコネクタ１２ａは、太陽電池Ｔの各極と接続できる仕様・規格となっているが、例えば、ＭＣ４（登録商標の一部）コネクタであっても構わない。
【００９９】
このように、ＭＣ４コネクタ等の接続部１２を有することで、検知機２は、太陽電池ストリングＳ（太陽電池Ｔ）と簡単に導通できる。
尚、接続部１２が、コネクタ１２ａを有する場合には、ＭＣ４（登録商標の一部）コネクタ以外に、ＭＣ３コネクタや、ＳＯＬＡＲＬＯＫ（登録商標）であっても良い。
又、ここまで述べてきた異常検知システム１や、この異常検知システム１を設けた太陽光発電プラントＰ、異常検知システム１で用いられる検知機２の何れもを含めて、これらは、ストリング監視システムと言える。
【０１００】
＜第２実施形態の検知機２＞
図７には、本発明の第２実施形態に係る異常検知システム１が実行する異常検知アルゴリズム（分散アルゴリズム）が示されている。
この第２実施形態において第１実施形態と最も異なるのは、異常検知アルゴリズムにおいて、全ての太陽電池ストリングＳに流れる電流値等を比較するのではなく、（全てのストリングＳの本数より少ないか、全ての本数以下である）親機２ａ及び各子機２ｂそれぞれの通信範囲Ｒに存在する太陽電池ストリングＳのみに流れる電流値等を比較する点である。
【０１０１】
つまり、この第２実施形態の異常検知アルゴリズムを実行することで、各検知機２の処理や役割が、親機２ａ、子機２ｂの区別なく略同じになるため、取り纏める親機２ａに処理の負荷が集中することはない。
つまり、処理の負荷が分散することから、この第２実施形態の異常検知アルゴリズムは、「分散アルゴリズム」とも言える。
以下、第２実施形態の分散アルゴリズムの詳細を述べる。
【０１０２】
図７に示したように、第２実施形態の分散アルゴリズムも、第１実施形態の異常検知アルゴリズムのように、基本的には、処理を開始するステップ（開始ステップＳ０”）と、太陽電池ストリングＳに流れる電流値等を一定期間、測定するステップ（学習ステップＳ１”）と、この学習期間中に算出したパラメータを基に異常ストリングＥを判断するステップ（検知ステップＳ２”）と、検知した結果を出力するステップ（出力ステップＳ３”）は有している。
しかし、分散アルゴリズムでは、第１実施形態の異常検知アルゴリズムと異なり、
学習ステップＳ１”は、「一繋がりのネットワーク４は介さずに」且つ「親機２ａ及び各子機２ｂ自らの通信範囲Ｒ内の太陽電池ストリングＳだけ」に流れる電流値等を測定するステップであり、
【０１０３】
検知ステップＳ２”も、同様で、「一繋がりのネットワーク４は介さずに」且つ「親機２ａ及び各子機２ｂ自らの通信範囲Ｒ内の太陽電池ストリングＳだけ」に流れる電流値等の実測値等を測定するステップである。
尚、出力ステップＳ３”は、親機２ａを除く全ての子機２ｂが、異常ストリングＥではなく「異常候補ストリングＥ’」を、親機２ａへ出力するステップである。
【０１０４】
更に、分散アルゴリズムは、もう１つ第４のステップを有する点も、第１実施形態の異常検知アルゴリズムと異なる点である。
そのステップは、一定時間Ｊごとに、各子機２ｂからの異常候補ストリングＥ’から本当の異常ストリングＥを特定するステップ（特定ステップＳ４”）である。
この特定ステップＳ４”について、以下、詳解する。
【０１０５】
（４）特定ステップＳ４”
上述の出力ステップＳ３”で、一定時間Ｊ（例えば、１日１回や、午前９時から午後５時までの各正時など）ごとに、全ての子機２ｂから親機２ａへ、各子機２ｂが検知した異常候補ストリングＥ’（子機番号）を、一繋がりのネットワーク４を介して送信する。
ここで、親機２ａに取り纏められたそれぞれの異常候補ストリングＥ’の子機番号のうち、食い違うものがなければ、全ての異常候補ストリングＥ’を、本当の異常ストリングＥと特定できる。
【０１０６】
又、取り纏められた全ての異常候補ストリングＥ’の子機番号で、食い違うものが少なければ（例えば、数個であれば）、食い違っているもののみを除き、それ以外の異常候補ストリングＥ’を、本当の異常ストリングＥと特定しても良い。
更に、全ての異常候補ストリングＥ’の子機番号で、食い違うものが多ければ、所定数以上（例えば、２以上）の子機２ｂが共通して異常候補ストリングＥ’と検知したもののみを、本当の異常ストリングＥと特定しても構わない。
【０１０７】
何れの特定の仕方であっても、異常ストリングＥを特定し、この特定した異常ストリングＥに設置された検知機２（親機２ａや各子機２ｂ）の子機番号を、親機２ａの通信部３の上位アンテナ３ｂを介して、使用者や管理装置２１に出力した後に、処理は、検知ステップＳ２”に戻る。
又、一定時間Ｊごとに、全ての子機２ｂから親機２ａへ送信されるタイミングは訪れるが、もし異常候補ストリングＥ’が１つもない場合でも、処理は、検知ステップＳ２”に戻る。
【０１０８】
上述したように、第２実施形態の分散アルゴリズムでは、親機２ａが取り纏めるのは、各子機２ｂから送信される異常候補ストリングＥ’の子機番号だけであり、親機２ａは、自らが担当する通信範囲Ｒ内の太陽電池ストリングＳの電流値等を比較すれば済み、全ての太陽電池ストリングＳの電流値等を比較して、異常の有無や異常ストリングＥを検出するよりも、親機２ａの制御部７にかかる負荷が低減される。
すなわち、取り纏める親機２ａが、余計に行うことは、具体的な電流値等の値の処理ではなく、異常候補ストリングＥ’の特定（選定）だけであるため、特に処理負担の増加とはならず、各検知機２に過度な機能を付加する必要はなく、構造の簡素化が図れる。
その他の異常検知システム１の構成、作用効果及び使用態様は、第１実施形態と同様である。
【０１０９】
＜その他＞
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。異常検知システム１等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
検知機２を、パワコンＨ３に設置しても良く、この場合、パワコンＨ３の正確な出力（電力量）や、パワコンＨ３の出力も異常検知アルゴリズムに組み込んでいる場合には、パワコンＨ３の異常が検知された際に、管理装置２１や使用者（施主）に知らせるものとしても良い。
【０１１０】
ネットワーク４は、一繋がりであったが、全ての検知機２が互いに無線通信可能となるのであれば、何れの型であっても良く、例えば、ツリー型や、メッシュ型、スター型、リング型であっても構わない。
尚、ツリー型のネットワーク４を自己編成する場合、検知機２は、親機２ａ、子機２ｂの他に、所定数の子機２ｂを取り纏める中継検知機（中継機）を含んでいても良い。
【０１１１】
このような一繋がりでないネットワーク４であれば、一筆書きが出来ないように、各検知機２が配置されていてもネットワーク４を自己編成できる。
ネットワーク４は、一繋がりの一端や途中にある検知機２からツリー型のように分岐していたり、これと同様に、メッシュ型、スター型、リング型の何れかの検知機２から分岐していても良く、一繋がりのものや、ツリー型や、メッシュ型、スター型、リング型の少なくとも２つが組み合わさっていても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１        異常検知システム
２        検知機
３        通信部
４        ネットワーク
５        同期部
Ｔ        太陽電池
Ｓ        太陽電池ストリング
Ｐ        太陽光発電プラント
Ｒ        通信範囲
Ｅ        異常ストリング
Ｅ’      異常候補ストリング
Ｊ        一定時間
【要約】
【課題】ストリングごとに設置され且つ太陽電池から電力を供給される検知機のネットワークを自己編成して異常検知をすることで、「処理負担の分散」、「メンテナンス性の向上」及び「後付設置の容易化」を同時に実現する。
【解決手段】太陽電池Ｔが接続された太陽電池ストリングＳを複数本備えた太陽光発電プラントＰの異常検知システムである。太陽電池ストリングＳごとに設置され且つ複数本の太陽電池ストリングＳにおける異常を検知する検知機２を複数個有し、検知機２それぞれは、当該検知機２が設置された太陽電池ストリングＳの複数個の太陽電池Ｔのうち、少なくとも１つから電力を供給され、所定の通信範囲Ｒ内で互いに無線通信可能な通信部３を備え、複数個の検知機２は、ある１つの検知機２の通信範囲Ｒ内に他の検知機２が少なくとも１つ存在し、全ての検知機２が互いに無線通信可能なネットワーク４を自己編成する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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