(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの劣化や故障に対して交換品を容易に決定することのできる太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール２に少なくとも特性情報を記憶させるようにし、その特性情報を管理装置６に送信するようにし、管理装置６に其の特性情報をデータベース登録させるようにした。すなわち、太陽電池モジュール２が導入されると、システムは特性情報の送信により管理装置６において自動的に台帳を作成又は変更する。特性情報は、太陽電池モジュール２が備える太陽電池回路２１の電流電圧特性を示す情報である。【選択図】図１
2014175384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールとパワーコンディショナと管理装置とを通信系統で結んだ太陽光発電システムであって、
前記太陽電池モジュールは、
太陽電池回路と、
前記太陽電池モジュールの電流電圧特性に関する特性情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された特性情報を送信する送信手段と、
を備え、
前記管理装置は、
前記特性情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記特性情報をデータベース登録して記憶する記憶手段と、
を備えること、
を特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記管理装置は、
複数の前記特性情報に基づき、システム全体の電流電圧特性を解析する解析手段を更に備えること、
を特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記解析手段は、
システム全体の電流電圧特性に基づき、最も高い最大電力点を導出するＭＰＰＴアルゴリズムを探索すること、
を特徴とする請求項２記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記管理装置は、
前記探索されたＭＰＰＴアルゴリズムに対応した、前記太陽電池モジュールの出力電力を調整するための制御信号を、前記パワーコンディショナに伝達する制御手段を更に備え、
前記パワーコンディショナは、
前記伝達された制御信号に応じて前記太陽電池モジュールを制御すること、
を特徴とする請求項３記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
前記太陽電池モジュールの記憶手段は、
前記特性情報に加えて、前記太陽電池モジュールのＩＤ、製造年月日、使用履歴を記憶すること、
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の太陽光発電システム。
【請求項６】
前記管理装置は、
広域通信網に設置された情報サイトから、前記太陽電池モジュールのＩＤ、又は製造メーカ及び製造年月日に基づいて前記太陽電池回路の電流電圧特性を取得すること、
を特徴とする請求項５記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
前記太陽電池モジュールの送信手段は、
前記太陽電池回路が生成した直流に前記特性情報を内容とする通信信号を重畳し、前記太陽電池モジュールと前記パワーコンディショナとを繋ぐ電力線を介して送信すること、
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の太陽光発電システム。
【請求項８】
前記太陽電池モジュールの送信手段は、
無線通信手段であること、
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽電池モジュールを複数備える太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の燃料費の高騰や環境保護意識の高まりを受けて、太陽光を利用する発電が注目を集めている。太陽光発電は、燃料費が不要であり、また温暖化ガスを放出しないためである。従来は、家庭やビルや工場等に太陽光発電システムを敷設して、その施設で消費する電力を補助する程度に留まっていたが、近年は、広大な敷地に多数の太陽電池モジュールを敷き詰めたメガソーラーシステムを構築することにより、補助的な役割であった太陽光発電システムが基幹発電の一役を担い、地域の電力を賄うよう期待されている。
【０００３】
この太陽光発電システムにおいて、各太陽電池モジュールは時間経過とともに、個別の環境や耐久性能に応じて様々な進行態様で劣化又は故障していく。当然、劣化や故障が発生した場合には、その太陽電池モジュールを交換又は修理することとなる。その前提として劣化や故障の検出を行うために、太陽電池モジュールに故障診断手段を設けて、診断結果とモジュールのＩＤを組み合わせてサーバ等に送信する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
そして、故障又は劣化が検出された太陽電池モジュールが特定されると、その交換又は修理に取りかかる。ここで、重要なのは、交換のために新たに導入しようとする太陽電池モジュールの性能である。ストリング中において飛び抜けて定格電流の高い太陽電池モジュールを設置しても無意味であるし、また性能が全く異なる太陽電池モジュールを導入すると、システム全体としての電流電圧特性が歪となり、効率的な発電を妨げることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６００１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２６７０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、従来は、交換対象の太陽電池モジュールがわかると、その太陽電池モジュールの性能を参考にして、新たに導入しようとする太陽電池モジュールを決定するのであるが、その太陽電池モジュールの性能を特定することが容易ではなかった。
【０００７】
すなわち、現状では、太陽電池モジュールは、手作業で作成された紙ファイルや電子ファイルなどにより台帳管理がなされているからである。膨大な太陽電池モジュールの資料から必要な情報を台帳から探すのは多大な労力を必要とし、時には台帳に太陽電池モジュールの性能が記されておらず、太陽電池モジュールの型番等を頼りにメーカに問い合わせる等の必要があった。
【０００８】
そのため、太陽電池モジュールの劣化や故障を即時に検出することはできても、その対処は遅れがちになり、太陽光発電システム全体としての運用効率を低下させるおそれがある。本発明の実施形態は、上記の課題を解消するために提案されたものであり、太陽電池モジュールの劣化や故障に対して交換品を容易に決定することのできる太陽光発電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、実施形態に係る太陽光発電システムは、太陽電池モジュールとパワーコンディショナと管理装置とを通信系統で結んだ太陽光発電システムであって、前記太陽電池モジュールは、太陽電池回路と、前記太陽電池モジュールの電流電圧特性に関する特性情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された特性情報を送信する送信手段と、を備え、前記管理装置は、前記特性情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記特性情報をデータベース登録して記憶する記憶手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１０】
前記管理装置は、複数の前記特性情報に基づき、システム全体の電流電圧特性を解析する解析手段を更に備えるようにしてもよい。また、前記解析手段は、システム全体の電流電圧特性に基づき、最も高い最大電力点を導出するＭＰＰＴアルゴリズムを探索するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る太陽光発電システムの全体を示す概略構成図である。
【図２】太陽電池モジュールの構成図である。
【図３】太陽電池モジュールに記憶されている情報を示す模式図である。
【図４】パワーコンディショナの構成図である。
【図５】管理装置の構成図である。
【図６】太陽電池モジュールのデータ管理動作を示すフローチャートである。
【図７】特性情報を利用して最適なＭＰＰＴアルゴリズムを特定する動作を示すフローチャートである。
【図８】太陽光発電システムのシステム全体の電流電圧特性を示すグラフである。
【図９】最適なＭＰＰＴアルゴリズムが特定されたことによる太陽光発電システムの制御を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態に係る管理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る太陽光発電システム全体を示す構成図である。図１に示すように、太陽光発電システム１は、電力系統１００に連系する所謂メガソーラー発電所であり、多数の太陽電池モジュール２を有し、太陽光を電力に変換して電力系統に送出する。太陽電池モジュール２は、太陽電池ストリング等の区分毎に直列に接続されている。各太陽電池モジュール２は、複数枚の太陽電池セルをパネル状に並べ、太陽光を受光することで光起電力効果により直流電力を発生させる。複数の太陽電池セルよりなる発電回路を太陽電池回路２１という。
【００１３】
この太陽光発電システム１は、送電系として、太陽電池モジュール２とＰＣＳ４と連系変圧器５とを備えている。ＰＣＳ４は、パワーコンディショナーである。複数の太陽電池モジュール２が直列接続されて太陽電池ストリングをなし、複数の太陽電池ストリングがＰＣＳ４と電力線である直流ケーブル３に直列接続され、更に、複数台のＰＣＳ４を一纏めにして、その後段に連系変圧器５が接続されている。尚、一般的に、太陽電池ストリングとＰＣＳ４との間に開閉器等を収容した接続箱が介在する。
【００１４】
また、この太陽光発電システム１は管理装置６を備え、また太陽電池モジュール２とＰＣＳ４にはデータの送受信手段２２、４３が備えられており、太陽光発電システム１には太陽電池モジュール２の管理及び制御のための通信系統が敷設されている。管理装置６は、所謂コンピュータであり、その機能は、データ管理、データ解析、及び解析結果に応じた太陽電池モジュール２の制御内容の決定である。データ管理は、太陽電池モジュール２の台帳管理である。データ解析は、太陽光発電システム１のシステム全体の電流電圧特性の特定である。決定される制御内容は、各太陽電池モジュール２を最大電力点で稼動させるためのＭＰＰＴアルゴリズムである。
【００１５】
（各部構成）
図２乃至５に、この太陽光発電システム１の各装置の詳細構成を示す。図２は、太陽電池モジュール２の構成図である。図２に示すように、太陽電池モジュール２は、太陽電池回路２１、太陽電池モジュール２に関するモジュール情報を記憶する記憶部２３、及びモジュール情報をＰＣＳ４へ送信する送受信手段２２を備える。更に、送受信手段２２は、電力線搬送通信（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を用いて行い、モジュール情報を通信信号に変換する信号生成部２４、及び太陽電池回路２１から出力される直流電圧に通信信号を重畳する結合部２５を備える。
【００１６】
記憶部２３は、不揮発性メモリであり、例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、又はＲＦＩＤタグである。図３に、この記憶部２３に記憶されているモジュール情報を示す。記憶部２３には、太陽電池モジュール２を識別するＩＤ情報、製造年月日情報、使用履歴情報、及び電流電圧の特性情報がデジタルデータとして記憶されている。ＩＤ情報は、例えば製造番号である。使用履歴情報は、新品又は中古を示す。特性情報は、太陽電池モジュール２の短絡電流と開放電圧とをＩ−Ｖカーブで結んだ電流電圧特性であり、太陽電池モジュール２が出力する各電流値と各電圧値を対応付けている。
【００１７】
信号生成部２４は、主にＨｉレベルの電圧とＬｏレベルの電圧とを切り換えるスイッチを含み構成され、記憶部２３のモジュール情報を信号化する。すなわち、信号生成部２４は、モジュール情報に従ってスイッチをオンオフすることで、デジタルデータから通信信号を生成し、結合部２５へ出力する。このとき、信号生成部２４は、モジュール情報に太陽電池モジュール２の位置情報を付加した上で信号化する。位置情報は、例えば太陽電池モジュール２の接続関係やＧＰＳによる緯度経度の情報である。
【００１８】
尚、記憶部２３がＲＦＩＤタグの場合、記憶部２３は例えば太陽電池モジュール２の外表面に貼着され、信号生成部２４は、記憶部２３に対して電波を送受信するリーダを其の記憶部２３の近傍に有し、近接無線通信によりモジュール情報を読み取る。リーダは、固定的に配置しなくとも、ハンディタイプとし、作業員が記憶部２３に近づけるようにすることもできる。
【００１９】
結合部２５は、例えば、直列接続された結合コンデンサ２５ａと結合トランス２５ｂからなり、太陽電池回路２１に対して並列に接続されている。信号生成部２４の通信信号は、結合トランス２５ｂに入力され、結合コンデンサ２５ａを経て直流電圧成分が遮断された上で、太陽電池回路２１の直流電圧に重畳される。
【００２０】
図４は、ＰＣＳ４の構成図である。図４に示すように、ＰＣＳ４は、直流ケーブル３で繋がれた太陽電池モジュール２を管理装置６が決定したＭＰＰＴアルゴリズムで制御して最大電力点に合わせ、また太陽電池モジュール２が出力する直流電力を電力系統１００の交流波形に合わせる。すなわち、ＰＣＳ４は、ＭＰＰＴ制御機能付きのＤＣ−ＤＣコンバータ４１、インバータ４２、及び送受信手段４３を備える。
【００２１】
送受信手段４３は、直流ケーブル３に接続された分離部４４とＬＡＮアダプタ４５とを備える。分離部４４は、ノード点を有し、直列接続されたコンデンサ４４ａとトランス４４ｂとを一方の分岐ラインに有し、トランス４４ｂを介してＬＡＮアダプタ４５と接続し、他方の分岐ラインにコイル４４ｃを有し、コイル４４ｃを介してＤＣ−ＤＣコンバータ４１と接続する。
【００２２】
この分離部４４は、コンデンサ４４ａで太陽電池回路２１由来の直流成分を遮断することで、通信信号を分離し、トランス４４ｂを介して通信信号をＬＡＮアダプタ４５に入力する。また、コイル４４ｃで通信信号である交流成分を遮断することで、太陽電池回路２１から送出された直流電力を分離し、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１に入力する。
【００２３】
ＬＡＮアダプタ４５は、分離部４４で抽出された通信信号を管理装置６に送信する。例えば、ＬＡＮアダプタ４５は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル等の通信規約に準拠し、管理装置６を宛先とするアドレスを通信信号に付加し、管理装置６が参加するネットワークへ送出する。
【００２４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、太陽電池回路２１が出力する直流電圧を最大電力点の発電電圧に合わせる。このＤＣ−ＤＣコンバータ４１は、ＦＥＴ等のスイッチ４１ａとＬＣ回路４１ｂとＭＰＰＴ制御部４１ｃとを備える。スイッチ４１ａは、ＭＰＰＴ制御部４１ｃの制御に応じて、分離部４４からの入力電圧をオンオフする。ＬＣ回路４１ｂは、スイッチ４１ａのオンオフにより発生した断続的な直流電圧が入力され、デューティー比に応じて変更された直流電圧を生成する。ＭＰＰＴ制御部４１ｃは、管理装置６が決定したＭＰＰＴアルゴリズムに従ってスイッチ４１ａをオンオフするパルス信号を生成して、スイッチ４１ａに入力する。
【００２５】
インバータ４２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１から出力された直流電力を電力系統の交流波形に合わせる。このインバータ４２は、トランジスタ等の複数のスイッチング素子、パルス発生器、及び高調波フィルタ回路を有し、ＰＷＭ制御方式により駆動する。スイッチング素子を各種の組み合わせでオンオフすることにより、そのオンオフのタイミングとオンオフの時間に基づき直流電力から交流電力を生成する。スイッチング素子のオンオフタイミングは、パルス発生器が出力するパルス信号に応じている。パルス発生器は交流波形データとインバータ４２で生成された交流波形の偏差を検出して、この偏差を縮めるパルス信号を出力する。
【００２６】
連系変圧器５は、太陽光発電システム１から電力系統１００に電力を送出するために、ＰＣＳ４から出力された交流電圧を昇圧する。
【００２７】
図５は、管理装置６の構成を示す機能ブロック図である。この管理装置６は、演算制御装置（ＣＰＵ）、主記憶装置（ＲＡＭ）、外部記憶装置（ＨＤＤ等）、ＬＡＮアダプタ、モニタやプリンタといった出力装置、及びキーボードやマウスやタッチパネルといった入力装置を含むコンピュータである。外部記憶装置には、オペレーションシステム及びシステム管理プログラムが記憶される。
【００２８】
この管理装置６は、システム管理プログラムの実行により、太陽電池モジュール２のデータ管理部６１、太陽光発電システム１のシステム全体の電流電圧特性を特定するデータ解析部６２、及び太陽電池モジュール２のＭＰＰＴアルゴリズムを決定する制御部６３を備える。
【００２９】
データ管理部６１は、主にＣＰＵとＬＡＮアダプタを含み構成され、ＰＣＳ４から受信した通信信号をモジュール情報に変換してデータベースに登録する。データベースには、ＩＤ情報、製造年月日情報、使用履歴情報、特性情報、及び位置情報が関連づけて記憶される。また、データ管理部６１は、データベースの内容を表形式にレイアウトした表示画面データを生成し、モニタ等の出力部に出力する。データ解析部６２は、主にＣＰＵを含み構成され、システム全体の電流電圧特性を示すシステム特性情報を生成する。システム特性情報は、データベースに登録されている特性情報を、縦軸を電流、横軸を電圧として合算することで生成される。また、データ解析部６２は、システム特性情報から各種のＭＰＰＴアルゴリズムにより導かれる各種の最大電力点を算出し、最大電力点同士を比較して、最も数値の高い最大電力を算出できたＭＰＰＴアルゴリズムを特定する。制御部６３は、データ解析部６２で特定されたＭＰＰＴアルゴリズムを識別する制御信号を生成し、ＰＣＳ４のＤＣ−ＤＣコンバータ４１が備えるＭＰＰＴ制御部４１ｃにネットワークを介して入力する。
【００３０】
ここで、各種のＭＰＰＴアルゴリズムとは、例えば、山登り法や電圧追従法である。山登り法は、電圧を変化させながら出力電力の前後比較を行い、変化前の出力電力が変化後の出力電力よりも大きくなる点を検出することで最大電力点を見出す方法である。電圧追従法は、開放電圧の約８０％等のように、予め一定に定めた電圧で太陽電池モジュール２を動作させる方法である。
【００３１】
（作用）
このような太陽光発電システム１の作用を説明する。図６は、システムによる太陽電池モジュール２のデータ管理動作を示すフローチャートである。図７は、特性情報を利用して最適なＭＰＰＴアルゴリズムを特定する動作を示すフローチャートである。
【００３２】
（データ管理）
図６に示すように、まず、システム導入時又は一部のモジュールの入れ替え時、新たな太陽電池モジュール２が敷設されると（ステップＳ０１）、信号生成部２４は、プラグアンドプレイにより記憶部２３からモジュール情報を読み出して（ステップＳ０２）、モジュール情報を内容とする通信信号を生成する（ステップＳ０３）。結合部２５は、通信信号を太陽電池回路２１から入力された直流電圧に重畳し（ステップＳ０４）、直流ケーブル３に送出する（ステップＳ０５）。尚、プラグアンドプレイによる通信信号の送信の他、一定周期で送るようにしてもよい。
【００３３】
直流ケーブル３に送出された通信信号は、太陽電池回路２１が生成した直流電圧に重畳されてＰＣＳ４に入力される。ＰＣＳ４において、分離部４４は、直流成分を遮断して交流成分を通過させることで、通信信号を分離し（ステップＳ０６）、ＬＡＮアダプタ４５は、分離された通信信号をネットワークを介して管理装置６へ送信する（ステップＳ０７）。
【００３４】
管理装置６において、データ管理部６１は、受信した通信信号からモジュール情報を復元し（ステップＳ０８）、データベースに登録しておく（ステップＳ０９）。ユーザによる入力装置を用いた操作により、管理装置６に台帳閲覧コマンドが与えられると（ステップＳ１０）、データ管理部６１は、データベースから太陽電池モジュール２の一覧を表した台帳をレイアウトした表示画面を生成し（ステップＳ１１）、モニタ等の出力装置に出力する（ステップＳ１２）。
【００３５】
台帳のレイアウトにおいて、データ管理部６１は、例えば、現在日時と製造年月日との差分を取り、予め保持している期間データと差分とを比較し、製造年月日からの経過期間が期間データを超過している場合には、その計算の元となった製造年月日に関連付けられている太陽電池モジュール２のＩＤ項目に対して台帳上で強調表示を行う。強調表示は、例えば文字色の変更又は項目背景色の変更である。ユーザは、この台帳を閲覧し、製造年月日などから交換の必要な太陽電池モジュール２を探索し、特性情報から似たような電流電圧特性を有する太陽電池モジュール２を準備することができる。
【００３６】
（データ解析）
図７に示すように、ユーザが入力装置を用いた操作により、管理装置６にデータ解析コマンドが与えられると（ステップＳ２１）、データ解析部６２は、データベースから全ての特性情報を読み出し（ステップＳ２２）、Ｉ−Vカーブを加算していき、システム特性情報を生成する（ステップＳ２３）。詳細には、直列接続同士は電圧値を電流ごとに加算し、並列接続同士は電流値を電圧ごとに加算する。
【００３７】
そして、データ解析部６２は、作成されたシステム特性情報のグラフをレイアウトした表示画面を生成し（ステップＳ２４）、出力装置に出力する（ステップＳ２５）。ユーザは、表示画面において、システム特性情報を閲覧することで、現在の太陽光発電システム１が有するシステム全体の電流電圧特性の形状を確認し、発電計画立案の参考にし、また太陽電池モジュール２の交換の参考にし、または最適なＭＰＰＴアルゴリズムの選択の参考にすることができる。
【００３８】
更に、システム全体の電流電圧特性を算出した後、ユーザによる入力装置の操作により、アルゴリズム選択コマンドが管理装置６に与えられると（ステップＳ２６）、データ解析部６２は、順番に用意されているＭＰＰＴアルゴリズムを用いて、システム全体の電流電圧特性から各最大電力点を算出する（ステップＳ２７）。
【００３９】
全てのＭＰＰＴアルゴリズムについての最大電力点の算出が終了すると、データ解析部６２は、各最大電力点を比較して最も数値の高い最大電力点を探索する（ステップＳ２８）。そして、この探索により特定された最も数値の高い最大電力点を算出できたＭＰＰＴアルゴリズムを選択し（ステップＳ２９）、表示画面に文字としてレイアウトし（ステップＳ３０）、出力装置に出力する（ステップＳ３１）。ユーザは、最適なＭＰＰＴアルゴリズムを認識でき、太陽光発電システム１を効率的に運用することができる。
【００４０】
例えば、図８にシステム全体の電流電圧特性を示す。図８の（ａ）は、システム導入時であり、太陽電池モジュール２の性能が揃っている場合である。図８の（ｂ）は、一部の太陽電池モジュール２が交換された場合である。
【００４１】
図８の（ａ）に示すように、システム導入時は山が一つの段差のない電流電圧特性が見られる。そのため、山登り法と呼ばれるＭＰＰＴアルゴリズムが最適である。しかし、システム導入から時間が経過すると、一部の太陽電池モジュール２が故障や劣化により交換され、性能がシステム導入時とは異なる太陽電池モジュール２に置き換わっている場合が多い。
【００４２】
そうすると、図８の（ｂ）に示すように、システム全体の電流電圧特性は複数の山が生じた形状となっており、山登り法によると最初に登る山の頂点で最大電力点が求まってしまい、真に最大となる電力点を導くことができない。そこで、山登り法以外にも各種のＭＰＰＴアルゴリズムを試すことで、真に最大となる電力点が導出できる可能性を高くでき、少なくとも極力高い電力点を導くことができる。
【００４３】
（制御）
図９に示すように、最適なＭＰＰＴアルゴリズムが特定された後、ユーザの入力装置を用いた操作により制御方法変更コマンドが管理装置６に与えられると（ステップＳ４１）、制御部６３は、データ解析部６２で特定されたＭＰＰＴアルゴリズムを識別する制御信号を生成し（ステップＳ４２）、ＰＣＳ４に送信する（ステップＳ４３）。
【００４４】
ＰＣＳ４では、ＭＰＰＴ制御部４１ｃが制御信号を受け取り、制御信号に該当するＭＰＰＴアルゴリズムで太陽電池モジュール２から入力された直流電圧を変更し、直流電力を最大電力点に近づける（ステップＳ４４）。
【００４５】
尚、制御部６３は、最適なＭＰＰＴアルゴリズムが示す太陽光発電システム１全体の最大電力点に対応する電流及び電圧を太陽電池モジュール２別に按分し、ＭＰＰＴ制御部４１ｃに其の按分された電流値及び電圧値を示す制御信号を送信するようにしてもよい。ＭＰＰＴ制御部４１ｃは、最大電力点を探索することなく、最適な電流及び電圧に太陽電池モジュール２の出力を調整することができる。
【００４６】
（効果）
以上のように、本実施形態に係る太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール２に少なくとも特性情報を記憶させるようにし、その特性情報を管理装置６に送信するようにし、管理装置６に其の特性情報をデータベース登録させるようにした。これにより、太陽電池モジュール２を紙や電子ファイルで管理する必要はなくなり、台帳の作成及び変更に対する労力を最小限に軽減できるとともに、その台帳に基づく特性情報の把握が容易になる。そのため、交換対象の太陽電池モジュール２の把握や、交換により新たに導入される太陽電池モジュール２の性能選定を即時性をもって行うことができ、太陽光発電システム１の運用効率が向上する。
【００４７】
太陽電池モジュール２のモジュール情報を送信する手法としては、電力線搬送通信の他、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮやシリアルケーブル等の通信専用回線、その他、ケーブルの取り回しや無線通信可能範囲等を考慮の上、あらゆる手法を採ることができる。但し、電力搬送通信によると、モジュール情報を送受信するための伝送ケーブルの取り回し、無線を中継する装置の情報送受信範囲や許容帯域に基づく設置箇所や数の選定等に労力を割く必要が無くなり、経済性に優れる。
【００４８】
また、管理装置６において、複数のモジュール情報に基づいてシステム全体の電流電圧特性を解析するようにした。これにより、交換により新たに導入しようとする太陽電池モジュール２の選定に、太陽光発電システム１の電流電圧特性を考慮することができ、太陽光発電システム１の性能維持に努めることが容易となる。また、太陽光発電システム１の電流電圧特性の実体を把握することができ、電力系統における精度の高い発電計画が可能となる。また、ＭＰＰＴアルゴリズムの選択等の効率のよい太陽光発電システム１の運用も可能となり、経済性に優れる。
【００４９】
尚、管理装置６は所謂コンピュータであるが、太陽光発電システム１の構内の何れに設置することもでき、小規模プラントであればＰＣＳ４内に設置するようにしてもよい。また、管理装置６は、一台のコンピュータであっても分散型コンピュータであってもよく、またソフトウェア処理に替えて専用回路で構成してもよい。
【００５０】
また、管理装置６は、システム全体の電流電圧特性に基づき、最も高い最大電力点を導出するＭＰＰＴアルゴリズムを探索するようにした。これにより、最適なＭＰＰＴアルゴリズムを用いて太陽光発電システム１を運用することが容易となるため、経済的で効率的にシステムを運用することができる。
【００５１】
また、管理装置６は、探索されたＭＰＰＴアルゴリズムに対応した、太陽電池モジュール２の出力電力を調整するための制御信号を、ＰＣＳ４へ伝達する制御部６３を更に備えるようにし、ＰＣＳ４は、その制御信号に応じて太陽電池モジュール２を制御するようにした。制御信号の内容は、探索されたＭＰＰＴアルゴリズムを識別する情報、そのアルゴリズムにより導出されるシステムの最大電力点を按分して得られる太陽電池モジュール２ごとの最大電力点、又は、その最大電力点に対応する電流又は電圧の何れでもよい。これにより、最適なＭＰＰＴアルゴリズムを即座に制御に反映することができ、太陽電池モジュール２の交換に際して生ずる労力を軽減することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、紙ベースで太陽電池モジュール２を管理していた場合に発生した労力を様々な点で削減することができ、運用コストの削減、太陽光発電システム１の効率的な運用を実現できる。
【００５３】
（第２の実施形態）
太陽電池モジュール２が記憶するモジュール情報に電流電圧特性を示す特性情報がない場合、管理装置６は広域通信網の情報サイトから特性情報を入手するようにすることもできる。すなわち、図１０に示すように、第２の実施形態に係る太陽光発電システム１において、管理装置６は、インターネット等の広域通信網にアクセス可能な情報取得部６４を備えている。情報取得部６４は、主にＣＰＵと広域通信網に対するモデムを含み構成され、情報サイトに対するデータベースクライアントである。
【００５４】
この情報取得部６４は、モジュール情報に含まれるＩＤ、又は製造メーカ及び製造年月日を抽出条件として、電流電圧特性を示す特性情報の検索及び送信を要求するコマンドを情報サイトに送信する。情報サイトは、受信したコマンドに応じて、ＩＤに関連付けられた特性情報を検索し、該当の特性情報を情報取得部６４へ送信する。情報取得部６４は、特性情報を受信すると、その特性情報をデータ管理部６４に渡し、データ管理部は特性情報をデータベース登録して記憶しておく。
【００５５】
これにより、モジュール情報の内容を削減することができ、記憶部２３の容量を削減することができる。そのため、膨大な数量分設置される太陽電池モジュール２が個々にコスト削減に寄与し、太陽光発電システム１全体として大きなコスト削減となる。
【００５６】
（その他の実施の形態）
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５７】
１  太陽光発電システム
２  太陽電池モジュール
２１  太陽電池回路
２２  送受信手段
２３  記憶部
２４  信号生成部
２５  結合部
２５ａ  結合コンデンサ
２５ｂ  結合トランス
３  直流ケーブル
４  ＰＣＳ
４１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
４１ａ  スイッチ
４１ｂ  ＬＣ回路
４１ｃ  ＭＰＰＴ制御部
４２  インバータ
４３  送受信手段
４４  分離部
４４ａ  コンデンサ
４４ｂ  トランス
４４ｃ  コイル
４５  ＬＡＮアダプタ
５  連係変圧器
６  管理装置
６１  データ管理部
６２  データ解析部
６３  制御部
６４  情報取得部
１００  電力系統
【図１】
2014175384.tif 000003
【図２】
2014175384.tif 000004
【図３】
2014175384.tif 000005
【図４】
2014175384.tif 000006
【図５】
2014175384.tif 000007
【図６】
2014175384.tif 000008
【図７】
2014175384.tif 000009
【図８】
2014175384.tif 000010
【図９】
2014175384.tif 000011
【図１０】
2014175384.tif 000012