(57)【要約】【課題】太陽光発電装置において、発電状態を監視して不具合の有無を検出すると伴に、発電の電力損失を改善し、取付け作業が容易にできる太陽光発電監視装置を提供する。【解決手段】モジュール電圧計測部３とストリング電圧計測部４とストリング電流計測部２を設け、外部の管理装置からの命令を受けて計測情報を無線通信により送信し、計測情報より不具合を検出して異常を報知する情報制御部１０を備える。また、電界効果トランジスタ８により短絡される逆電流防止用ダイオード７を備えて電力損失を改善し、配線接続用に太陽電池モジュール接続用防水コネクタを備えて取付け作業を容易にする。【選択図】図３
0003196043.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数個の太陽電池モジュールが電気的に直列接続された太陽電池ストリングを有する太陽光発電システムにおいて、
少なくとも１個の前記太陽電池モジュールの出力電圧を計測するモジュール電圧計測手段と、前記太陽電池ストリングの出力電圧を計測するストリング電圧計測手段と、前記太陽電池ストリングの出力電流を計測するストリング電流計測手段を備え、
計測した情報を記録保存する情報記録手段と、外部の管理装置からの無線通信により命令を受けて前記計測した情報に固有の識別番号を付加して送信する情報制御手段とを備えることを特徴とする太陽光発電監視装置。
【請求項２】
前記情報制御手段は、計測した前記ストリング電圧に対する前記モジュール電圧の分圧比を算出し、この分圧比が予め設定されていた閾値範囲より外れた状態が一定時間以上継続すると、外部の管理装置へ無線送信により前記識別番号を付加して異常を報知する機能を備えることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電監視装置。
【請求項３】
前記情報制御手段は、計測した前記ストリング電圧と前記ストリング電流を比較し、ストリング電流に対するストリング電圧が予め設定されていた閾値範囲より外れた状態が一定時間以上継続すると、外部の管理装置へ無線送信により前記識別番号を付加して異常を報知する機能を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽光発電監視装置。
【請求項４】
前記太陽電池ストリングに逆方向の電流が流れるのを防止するための逆電流防止ダイオードと、この逆電流防止ダイオードに発生する順方向電圧を短絡する電界効果トランジスタによる短絡スイッチとを備え、
前記情報制御手段は、計測した前記ストリング電流と予め設定されていた閾値を比較し、閾値を超えたときは前記短絡スイッチを短絡状態とする機能を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の太陽光発電監視装置。
【請求項５】
前記モジュール電圧と、前記ストリング電圧と、前記ストリング電流とを計測するための太陽電池モジュールとの配線接続として、太陽電池モジュール接続用防水コネクタを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の太陽光発電監視装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、２個以上の太陽電池モジュールが電気的に直列接続された太陽電池ストリングを有する太陽光発電装置において、太陽光発電の動作状態を監視すると共に異常の有無を判定する機能を備えた太陽光発電監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  太陽光発電は、太陽光を受けて電力を発生する太陽電池セルを用いて発電している。しかし、この太陽電池セル単体のみでは発生電圧が低いため、数十個の太陽電池セルが直列に内部接続されて一枚のパネル形状にした太陽電池モジュールが使用されている。一般的に数ＫＷクラスの太陽光発電では、複数個（例えば８〜２０個）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構成し、総合された電圧をパワーコンディショナーに入力して発電している。さらに、１０ＫＷクラスの太陽光発電では、複数組（例えば３〜８組）の太陽電池ストリングを並列に接続し、総合された電流をパワーコンディショナーに入力して発電することが多い。【０００３】  ここで、太陽電池セルに故障や経年による劣化、落ち葉や汚れによる太陽光の遮蔽などにより発電能力が低下すると、この太陽電池セルが直列に接続された太陽電池モジュールの発電量が低下し、さらには、この太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングの発電量が低下し、最終的には、この太陽光発電装置の発電量が低下することになる。この発電量の低下は使用者にとって大きな不利益となるため、速やかに異常を検出して修復する必要がある。【０００４】  しかし、この異常検出は終端となるパワーコンディショナーの出力電力を監視するだけでは、天候変化により生ずる発電量の変動との差別化が困難となる。そこで、この問題を解決する従来技術としては、例えば、特許文献１に開示されているように個々の太陽電池モジュールに異常検出装置を設定する方法や、例えば、特許文献２に開示されているように並列に入力される太陽電池ストリングの電流値を比較して異常を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１９６３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５４６０２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１に記載されているような個々の太陽電池モジュールに異常検出装置を設定する方法は、不具合を生じた太陽電池モジュールを特定できるものの、全ての太陽電池モジュールに設定が必要となるために大きなコストを要し、また、太陽電池モジュールの数十年の寿命が尽きる前に異常検出装置が故障した時の対処方法も懸念される。また、特許文献２に記載されているような並列に入力される太陽電池ストリングの電流値を比較して異常を検出する方法は、太陽電池ストリングが単体で構成される小規模発電装置には対応できない。さらに、これらの異常検出装置は、太陽光発電装置の異常検出対象として求められる、太陽電池モジュールより後段に接続される配線経路やパワーコンディショナーの不具合の検出には対処しきれていない慮がある。【０００７】  そこで、本考案は上記のような問題を解決するためになされたものであり、太陽光発電の動作状態を監視し、太陽電池モジュール、及び、その後段に接続される配線状態やパワーコンディショナーの不具合の有無を検出すると伴に、逆電流防止ダイオードにおける電力損失を改善し、さらに、本装置の配線接続や保守が容易にできる構成の太陽光発電監視装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  課題を達成するために、本考案の太陽光発電監視装置は複数個の太陽電池モジュールが直列に接続されて構成される太陽電池ストリングにおいて、少なくとも１個の太陽電池モジュールの出力電圧を計測するモジュール電圧計測部と、太陽電池ストリングの出力電圧を計測するストリング電圧計測部と、太陽電池ストリングの出力電流を計測するストリング電流計測部を備え、一定時間毎にサンプリング計測した前記のモジュール電圧、ストリング電圧、及び、ストリング電流の計測情報を記録保存するメモリを備え、外部の管理装置からの無線通信による情報出力命令を受信すると、前記計測情報に、どのストリング情報であるかを識別するための固有の識別番号を付加して送信する。これより管理装置は、各ストリングの発電動作状態を把握し、例えば、ストリング電圧とストリング電流の乗算で計算されるストリング電力を表示し、太陽光発電装置の出力を監視する。【０００９】  また、本考案の太陽光発電監視装置は、計測した前記ストリング電圧（即ち、太陽電池ストリングの構成要素である太陽電池モジュール全ての出力電圧の総和）に対する、前記モジュール電圧の分圧比を算出し、この分圧比が予め設定されていた閾値範囲より外れた状態が一定時間以上継続すると、自動的に外部に設定された管理装置へ無線送信により前記識別番号を付加して異常を報知する機能を備えることを特徴としている。これは、例えば、１０個の均一な出力電圧を発生する太陽電池モジュールより構成される太陽電池ストリングを仮定した場合、正常時は太陽電池ストリングの出力電圧における１個の太陽電池モジュールの出力電圧の分圧比は理論上０．１であるが、いずれかの太陽電池モジュールに不具合が生じると分圧比が０．１より変化する原理を応用してストリング内の発電機能状態を診断し異常を検出する。【００１０】  また、本考案の太陽光発電監視装置は、計測した前記ストリング電圧と前記ストリング電流を比較し、ストリング電流に対するストリング電圧が予め設定されていた閾値範囲より外れた状態が一定時間以上継続すると、自動的に外部に設定された管理装置へ無線送信により前記識別番号を付加して異常を報知する機能を備えることを特徴としている。一般的にパワーコンディショナーは、最大電力追従制御により最も効率が高くなる太陽電池ストリングの出力電圧と出力電流が維持されるが、例えば、ストリング電流に対してストリング電圧が予め設定された閾値範囲より外れる場合は、パワーコンディショナーの制御系の不具合が診断され、また、ストリング電流が小さいにも係わらずストリング電圧が閾値範囲よりも著しく高い場合は、パワーコンディショナー、及び、配線経路に異常があると診断される。【００１１】  複数組の太陽電池ストリングを有する太陽光発電システムでは、一部の太陽電池モジュールに不具合が生じた場合に、その太陽電池ストリングに他の太陽電池ストリングより発電電流とは逆向きの電流が流れて太陽電池が損傷することを防ぐために、個々の太陽電池ストリングには逆電流防止ダイオードが直列に接続されている。しかし、正常な発電時においては、この逆電流防止ダイオードに発生する順方向電圧により貴重な発電電力を常に損失している。そ���で、本考案の太陽光発電監視装置は、太陽電池ストリングに逆方向の電流が流れるのを防止するための逆電流防止ダイオードと、この逆電流防止ダイオードに発生する順方向電圧を短絡する電界効果トランジスタによる短絡スイッチとを備え、計測した前記ストリング電流と予め設定した閾値を比較し、ストリング電流が閾値を超えたときは、前記短絡スイッチを短絡状態とする機能を備え、逆電流防止ダイオードによる電力損失を低減する機能を備える。【００１２】  一般的に、太陽電池ストリングを構成する個々のパネル状の太陽電池モジュールは、防水コネクタ（例えばＭＣ４）により接続されている。本考案の太陽光発電監視装置は、太陽電池ストリングへの配線接続のために、適合する太陽電池モジュール接続用防水コネクタを備えることを特徴としている。これにより、取付けのための配線作業は、防水コネクタの脱着による簡単な作業により施工され、設置コストを低減すると伴に作業時の感電事故防止にも寄与する。
【考案の効果】
【００１３】  本考案の太陽光発電監視装置は、太陽電池ストリングに設置されて太陽光発電の動作状態を監視し、太陽電池モジュール、及び、その後段に接続される配線状態やパワーコンディショナーを診断して不具合の有無を検出すると伴に、逆電流防止ダイオードにおける電力損失を改善するものである。さらに、コネクタ接続により取付けや保守が容易にできる構成となっている。これにより、太陽光発電システムの不具合の早期検出による迅速な修復を実現し、安定した太陽光発電の維持に大きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に係わる太陽電池ストリングの接続構成図である。
【図２】本考案の実施形態になるブロック回路図である。
【図３】本考案の太陽光発電監視装置を太陽光発電システムに適用した場合の実施形態を示す配線接続図である。
【図４】太陽電池ストリングの異常検出処理例１のフローチャートである。
【図５】太陽光発電装置の異常検出処理例２のフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１５】  以下、図面を参照して本考案の実施の一形態について説明する。図１は本考案に係わる太陽電池ストリングの接続構成図である。太陽光発電は太陽光を受けて電力を発生する太陽電池セルを用いて発電しているが、太陽電池セル単体のみでは発生電圧が低いため、数十個の太陽電池セルが直列に内部接続されて一枚のパネル形状にした太陽電池モジュールが使用され、さらに、複数個（例えば８〜２０個）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構成して発電している。同図は８個の太陽電池モジュールが直列に接続された太陽電池ストリングの例を示しており、太陽電池モジュール３１、太陽電池モジュール３２、・・（中５個略）・・、太陽電池モジュール３８の８個の太陽電池モジュールが電気的に直列となるように接続され、同図右側より負極電圧出力（ＳＶ−）、及び、正極電圧出力（ＳＶ＋）が最終的にはパワーコンディショナーの入力端子に接続される。
【００１６】  ここで、太陽電池モジュールの配線接続には、屋外の自然環境に耐える防水コネクタ（例えばＭＣ４）が一般的に使用されている。この防水コネクタは、誤接続による短絡事故を防止するためにＦ型とＭ型の２種類があり、異なる型同士のみ接続できる。図１においては、４０Ｆ，４１Ｆ，４２Ｆ，４７Ｆ，４８Ｆは、Ｆ型の防水コネクタを示し、４０Ｍ，４１Ｍ，４２Ｍ，４７Ｍ，４８Ｍは、Ｍ型の防水コネクタを示している。同図の太陽電池ストリング例では、８個の太陽電池モジュールがこの防水コネクタで接続され、電気的に直列となる配線接続が施されている。この防水コネクタは異なる型同士を挿入すると電気的に接続されて施錠されるが、専用治具を用いて施錠を解除して分離することで、再度の電気的接続と施錠が可能となる。
【００１７】  図２に本考案の実施形態になるブロック回路図を示す。この実施例である太陽光発電監視装置１は、Ｆ型防水コネクタ２０Ｆが取付けられたストリング電流入力用ケーブル２５と、Ｍ型防水コネクタ２０Ｍが取付けられたストリング電流出力用ケーブル２６と、Ｆ型防水コネクタ２１ＦとＭ型防水コネクタ２１Ｍが取付けられた太陽電池モジュール接続用ケーブル２７、及び、Ｆ型防水コネクタ２２ＦとＭ型防水コネクタ２２Ｍが取付けられた太陽電池ストリング接続用ケーブル２８の４本の接続ケーブルを備えている。これら４本の接続ケーブルの全て終端には、太陽電池モジュールとの接続に適合する太陽電池モジュール接続用防水コネクタが取付けられており、全ての配線接続は防水コネクタの脱着による簡単な作業により施工され、設置コストを低減すると伴に作業時の感電事故防止にも寄与する。また、外部に設定された管理装置との情報交換は無線通信により送受するため、この４本の接続ケーブル以外の配線作業を必要としない。
【００１８】  図１の太陽電池ストリングに本考案の太陽光発電監視装置を適用した場合の実施形態を図３に示される配線接続図を用いて説明する。初めに、太陽電池ストリングの負極電圧出力（ＳＶ−）に接続されるＭ型防水コネクタ４０ＭとＦ型防水コネクタ４０Ｆを分解し、この間にＦ型防水コネクタ２０ＦとＭ型防水コネクタ２０Ｍを挟む形で接続する。これにより、太陽電池ストリングを流れるストリング電流は、ストリング電流入力用ケーブル２５より入力され、太陽光発電監視装置本体１を経由して、ストリング電流出力用ケーブル２６より出力される。このストリング電流は、ストリング電流計測部２により計測され、また、逆電流防止用ダイオード７によりストリング電流出力用ケーブル２６からストリング電流入力用ケーブル２５の方向へ流れる逆電流を阻止する。
【００１９】  次に、太陽電池ストリングの負極電圧出力（ＳＶ−）に接続されていた太陽電池モジュール３１の正極側に接続されているＭ型防水コネクタ４１ＭとＦ型防水コネクタ４１Ｆの接続を分離し、この間にＦ型防水コネクタ２１ＦとＭ型防水コネクタ２１Ｍを挟む形で接続する。これにより、太陽電池モジュール３１の発電するモジュール電圧は、ストリング電流出力用ケーブル２６太陽電池モジュール接続用ケーブル２７に印加され、モジュール電圧計測部３により計測され、また、電源回路部６は内部用電源ＶＣＣを生成し供給する。
【００２０】  そして、太陽電池ストリングの正極電圧出力（ＳＶ＋）に接続されるＭ型防水コネクタ４８ＭとＦ型防水コネクタ４８Ｆを分離し、この間にＦ型防水コネクタ２２ＦとＭ型型防水コネクタ２２Ｍを挟む形で接続する。これにより、８個の太陽電池モジュールが直列に接続されたストリング電圧は、ストリング電流出力用ケーブル２６と太陽電池ストリング接続用ケーブル２８に印加され、ストリング電圧計測部４により計測される。
【００２１】  これより、ストリング電流計測部２、モジュール電圧計測部３、及び、ストリング電圧計測部４で計測されたアナログ情報は、情報制御部１０に備えられたマイクロプロセッサ１１によるサンプリング制御により、一定間隔毎に各々のＡ／Ｄ変換器１２によりデジタル情報に変換され、計測情報としてメモリ１３に記録保管される。
【００２２】  本考案の太陽光発電監視装置は、外部に設定された管理装置からの無線通信により制御される。監視対象となる太陽光発電システムとしては、１組のストリングしか持たない戸建の屋根に設置される小規模発電から、数百組以上のストリングを構成するメガ太陽光発電システムがある。これより、１台の管理装置より複数の太陽光発電監視装置を制御するために、個々の太陽光発電監視装置には固有の識別番号が割当てられる。この管理装置との無線通信手段としては、例えばＺｉｇＢｅｅ（ＩＥＥＥ８０２．１５．４）を用いることで、コーディネータに設定した管理装置より全ての太陽光発電監視装置に対して同じ命令を一括して送信することも可能になる。また、管理装置はネットワークに接続され、遠隔に設定されたサーバに情報を転送することで、Ｗｅｂによる監視情報の表示や異常検出時のメール送信などのサービスを可能にする。
【００２３】  外部に設定された管理装置は、一定時間毎に太陽光発電監視装置１に対して計測情報転送命令を発行する。この無線通信による情報転送命令は、図３に示されるアンテナ１５を介して無線通信回路１４に入力され、マイクロプロセッサ１１に伝達される。この情報転送命令を受信してマイクロプロセッサ１１は、メモリ１３に記録保管された計測情報に固有の識別番号を付加して無線通信回路１４に出力し、アンテナ１５からの無線通信により、外部に設定された管理装置は識別番号と伴に計測情報を取得する。
【００２４】  実施例では、太陽光発電監視装置１は逆電流防止用ダイオード７を搭載している。この逆電流防止用ダイオード７は、複数組の太陽電池ストリングを並列接続して用いる太陽光発電システムにおいて、他の太陽電池ストリングより発電とは逆向きの電流が流れ、太陽電池が損傷するのを防ぐように機能する。しかし、正常な発電時においては、この逆電流防止用ダイオード７に発生する順方向電圧（０．５〜１．０Ｖ）により貴重な発電電力を常に損失している。例えば、太陽電池ストリングに８Ａの電流が流れ、この時に逆電流防止用ダイオード７に０．５Ｖの順方向電圧が発生したと仮定すると、損失する電力は４Ｗとなる。そこで、逆電流防止用ダイオード７と並列に電界効果トランジスタ８によるスイッチ回路が接続されている。この電界効果トランジスタ８によるスイッチ回路は、順方向に電流が流れてない時は、スイッチを開放状態として逆電流防止用ダイオード７により逆電流を防止し、順方向の電流が正常に流れている時は、短絡するように動作して逆電流防止用ダイオード７による損失を低減する。ここで、例えば、電界効果トランジスタ８にＯＮ抵抗が１０ｍΩの素子を用いた場合、太陽電池ストリングに８Ａの電流が流れた場合の損失は０．６４Ｗに改善され、３．３６Ｗの無駄な消費電力が低減される。
【００２５】  この機能を動作させるために、マイクロプロセッサ１１は、ストリング電流計測部２により計測され、Ａ／Ｄ変換器１２によりデジタル情報に変換されたストリング電流を常に監視し、ストリング電流が予め設定された閾値（例えば０．３Ａ）以上の時は、インターフェース回路１６を介して電界効果トランジスタ８によるスイッチ回路を短絡するように動作させ、ストリング電流が閾値未満の時は、インターフェース回路１６を介して電界効果トランジスタ８によるスイッチ回路を瞬時に開放状態とする。ここで、既に逆電流防止用ダイオードが設定されている太陽電池ストリングに取付ける場合は、逆電流防止用ダイオード７、及び、電界効果トランジスタ８を搭載せずに、逆電流防止用ダイオード７の空いた端子間を短絡させた状態の太陽光発電監視装置を適用しても良い。
【００２６】  太陽光発電監視装置１は、ストリング電圧計測部４にて計測される太陽電池のストリング電圧（Ｖｓ）と、モジュール電圧計測部３にて計測される太陽電池モジュール３１のモジュール電圧（Ｖｍ）を用いて、情報制御部１０において、式１に示されるストリング電圧（Ｖｓ）におけるモジュール電圧（Ｖｍ）の分圧比（Ｐ）を計算し、太陽電池ストリングの異常を検出する。
Ｐ＝Ｖｍ／Ｖｓ  −−−  （式１）
【００２７】  実施例では、８個の太陽電池モジュールが電気的に直列に接続されて太陽電池ストリングが構成されており、８個の太陽電池モジュールの全てが正常時に等価な発電電圧を発生すると仮定した場合の分圧比（Ｐ０）は、式２に示される値となる。
Ｐ０＝１／８＝０．１２５  −−−  （式２）
ここで、太陽電池モジュール３１が不具合により発電電圧が半分に減少したと仮定した場合の分圧比（Ｐ１）は、式３に示される値となる。
Ｐ１＝０．５／７．５＝０．０６７  −−−  （式３）
また、太陽電池モジュール３１以外の太陽電池モジュール（例えば太陽電池モジュール３２）に不具が生じ発電電圧が半分に減少したと仮定した場合の分圧比（Ｐ２）は、式４に示される値となる。
Ｐ２＝１／７．５＝０．１３３  −−−  （式４）
【００２８】  これより、太陽電池ストリングの構成要素である太陽電池モジュール３１に不具合が生じて発電電圧が低下した場合には分圧比の値は小さくなり、逆に、太陽電池モジュール３１以外の太陽電池モジュールに不具合が生じて発電電圧が低下した場合には分圧比の値は大きくなる。これより、分圧比を用いて太陽電池ストリングの発電機能の状態が診断できる。ここで、発電機能を異常と判定する分圧比の閾値は、太陽電池モジュール毎の設置場所などにより発電電圧の不均一が生じるため、実際に太陽光発電を可動して得られる数値に余裕度を加味して設定する。同様に、太陽電池モジュール毎の設置場所により、例えば、雲の移動や高い鉄塔などにより日陰となり、一部の太陽電池モジュールの発電電圧が一時的に低下することもあるため、実際の太陽光発電を可動して得られる情報より、判定するまでの異常値の継続時間を設定する。
【００２９】  この処理の流れを図４に示される太陽電池ストリングの異常検出処理例１のフローチャートを用いて説明する。マイクロプロセッサ１１は、一定時間毎にサンプリング計測した太陽電池のストリング電圧（Ｖｓ）と太陽電池モジュール３１のモジュール電圧（Ｖｍ）を用いて、同図の異常検出処理１を実行する。始めに、分圧比（Ｐ）を計算（ステップ１０）し、この分圧比（Ｐ）が予め設定されていた正常と判定する最大値（Ｓ２）と最小値（Ｓ１）の範囲内にあるか判定される（ステップ１１）。ここで、分圧比（Ｐ）が範囲内にある時は、発電機能は正常であると判定（Ｙｅｓ）され、異常継続時間の計数値（Ｎ１，Ｎ２）を初期化（ステップ１９）して処理を終了する。また、分圧比（Ｐ）が範囲外である時は、太陽電池ストリングの異常値を検出（Ｎｏ）となり、ステップ１２において、分圧比（Ｐ）の過小異常値を検出（Ｙｅｓ）、または、過大異常値を検出（Ｎｏ）が判定される。
【００３０】  ステップ１２において、分圧比（Ｐ）の過小異常値を検出（Ｙｅｓ）した時は、過小異常の継続時間を示す計数値（Ｎ１）を一増やし（ステップ１３）、この継続時間が超過していないか、予め設定された閾値（Ｓ３）と比較し判定（ステップ１４）される。そして、超過していない場合（Ｎｏ）は、何もせずに処理を終了し、超過している場合（Ｙｅｓ）は、太陽電池ストリングにおける太陽電池モジュール３１の異常と判定し、外部に設定された管理装置に対して、無線通信により識別番号を付加して異常と判定した計測情報と伴に報知（ステップ１５）し、処理を終了する。
【００３１】  また、ステップ１２において、分圧比（Ｐ）の過大異常値を検出（Ｎｏ）した時は、過大異常の継続時間を示す計数値（Ｎ２）を一増やし（ステップ１６）、この継続時間が超過していないか、予め設定された閾値（Ｓ４）と比較し判定（ステップ１７）される。そして、超過していない場合（Ｎｏ）は、何もせずに処理を終了し、超過した場合（Ｙｅｓ）は、太陽電池ストリングにおける太陽電池モジュール３１以外の異常と判定し、外部に設定された管理装置に対して、無線通信により識別番号を付加して異常と判定した計測情報と伴に報知（ステップ１８）し、処理を終了する。
【００３２】  太陽光発電監視装置１は、ストリング電圧計測部４にて計測される太陽電池ストリングのストリング電圧とストリング電流計測部２にて計測される太陽電池ストリングのストリング電流を用いて、情報制御部１０において、ストリング電圧とストリング電流の乗算で求められる電力を算出し、太陽電池ストリングの発電状態を監視する。ここで、太陽光を受けて発電する太陽電池ストリングは、ストリング電圧を０Ｖ（短絡）にするとストリング電流は最大となり、また、ストリング電圧を最大（開放）にするとストリング電流は０Ａとなり、ストリング電圧とストリング電流の乗算で求められる電力は、いずれも０Ｗとなる電力特性を示す。これより、発電電力を生成するパワーコンティショナーは、一般的に最大電力追従制御により発電効率が最も高くなるストリング電圧とストリング電流に調整する制御をしている。
【００３３】  これより、パワーコンディショナーの機能が正常である場合は、ストリング電流に対するストリング電圧は適正に調整されるが、不具合が生じるとストリング電流に対してストリング電圧が異常に高い値、または、異常に低い値を示すことより、パワーコンディショナーを診断し異常を検出する。さらに、ストリング電流に対してストリング電圧が著しく高い場合は、太陽電池ストリングからパワーコンディショナーに至る配線経路に、断線や接続部の接触抵抗の増大による異常があると診断される。ここで、異常を判定するストリング電流に対するストリング電圧の閾値、及び、判定するまでの異常状態の継続時間の閾値は、適用する太陽電池ストリング、及び、パワーコンディショナーにより異なるため、実際に太陽光発電を可動して得られる数値に余裕度を加味して設定する。
【００３４】  この処理の流れを図５に示される太陽光発電装置の異常検出処理例２のフローチャートを用いて説明する。マイクロプロセッサ１１は、一定時間毎にサンプリング計測した太陽電池のストリング電流（Ｉｓ）と太陽電池のストリング電圧（Ｖｓ）を用いて、同図の異常検出処理２を実行する。始めに、測定されたストリング電流（Ｉｓ）に対応する異常と判定するストリング電圧（Ｖｓ）の最大値（Ｓ６）と最小値（Ｓ５）を設定する（ステップ３０）。そして、ストリング電圧（Ｖｓ）が正常とされる範囲内にあるか判定する（ステップ３１）。ここで、正常とされる範囲内にある時は、太陽光発電装置は正常であると判定（Ｙｅｓ）され、異常継続時間の計数値（Ｎ３，Ｎ４）を初期化（ステップ３９）して処理を終了する。また、ストリング電圧（Ｖｓ）が範囲外である時は、異常値を検出（Ｎｏ）となり、ステップ３２において、ストリング電圧（Ｖｓ）の過小異常値を検出（Ｙｅｓ）、または、過大異常値を検出（Ｎｏ）が判定される。
【００３５】  ステップ３２において、ストリング電圧（Ｖｓ）の過小異常値を検出（Ｙｅｓ）した時は、過小異常の継続時間を示す計数値（Ｎ３）を一増やし（ステップ３３）、この継続時間が超過していないか、予め設定された閾値（Ｓ７）と比較し判定（ステップ３４）される、そして、超過していない場合（Ｎｏ）は、何もせずに処理を終了し、超過している場合（Ｙｅｓ）は、パワーコンディショナーの異常と判定し、外部に設定された管理装置に対して、無線通信により識別番号を付加して異常と判定した計測情報と伴に報知（ステップ３５）し、処理を終了する。
【００３６】  また、ステップ３２において、ストリング電圧（Ｖｓ）の過大異常値を検出（Ｎｏ）した時は、過大異常の継続時間を示す計数値（Ｎ４）を一増やし（ステップ３６）、この継続時間が超過していないか、予め設定された閾値（Ｓ８）と比較し判定（ステップ３７）される。そして、超過していない場合（Ｎｏ）は、何もせずに処理を終了し、超過した場合（Ｙｅｓ）は、パワーコンディショナー、及び、配線経路の異常と判定し、外部に設定された管理装置に対して、無線通信により識別番号を付加して異常と判定した計測情報と伴に報知（ステップ３８）し、処理を終了する。
【００３７】  太陽光発電装置の異常情報を取得した管理装置は、直ちにネットワークを介してサーバに情報を転送し、管理者へ異常情報を告知する。太陽光発電の出力電力数値を監視するだけでは、天候の遷移による数値変化との識別すら困難であるが、この異常情報の告知を利用することにより、管理者は太陽光発電システムの軽微な初期段階での不具合を把握することが可能になる。これにより、管理者は重大な故障に至る前の早期の対応が可能となり、さらに、識別番号と異常情報により不具合場所と原因の特定が容易となり、迅速な修復作業を実現して安定した太陽光発電の維持に大きく貢献する。
【００３８】  なお、上述した実施の形態は、あくまでも本考案の一態様を示すものであり、本考案の範囲内で任意に変形および応用が可能である。例えば、本実施形態では、太陽電池ストリングは８個の太陽電池モジュールより構成されているが、任意の数の太陽電池モジュールより構成される太陽電池ストリングに適用できることは明らかである。また、図３におけるモジュール電圧の取得位置は初段の太陽電池モジュール３１となっているが、例えば、太陽電池モジュール３２の出力より取得しても良く、さらには、モジュール電圧計測部３を追加して、太陽電池モジュール３１と太陽電池モジュール３２の両方のモジュール電圧を取得して異常を検出しても良く、その他各種の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】１・・・太陽光発電監視装置
２・・・ストリング電流計測部
３・・・モジュール電圧計測部
４・・・ストリング電圧計測部
６・・・電源回路部
７・・・逆電流防止用ダイオード
８・・・電界効果トランジスタ
１０・・・情報制御部
１１・・・マイクロプロセッサ
１２・・・Ａ／Ｄ変換器
１３・・・メモリ
１４・・・無線通信回路
１５・・・アンテナ
１６・・・インターフェース回路
２０Ｆ，２１Ｆ，２２Ｆ・・・Ｆ型防水コネクタ
２０Ｍ，２１Ｍ，２２Ｍ・・・Ｍ型防水コネクタ
２５・・・ストリング電流入力用ケーブル
２６・・・ストリング電流出力用ケーブル
２７・・・太陽電池モジュール接続用ケーブル
２８・・・太陽電池ストリング接続用ケーブル
３１・・・太陽電池モジュール
３２・・・太陽電池モジュール
３８・・・太陽電池モジュール
４０Ｆ，４１Ｆ，４２Ｆ，４７Ｆ，４８Ｆ・・・Ｆ型防水コネクタ
４０Ｍ，４１Ｍ，４２Ｍ，４７Ｍ，４８Ｍ・・・Ｍ型防水コネクタ
【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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