(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のＰＶパネルが直列に接続された複数のストリングスを含む発電システムを診断するＰＶパネル診断装置であって、
前記ストリングスの電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節するインピーダンス調節回路と、
前記インピーダンス調節回路に、電流若しくは電圧の所定の昇降比によって、インピーダンスの調節をさせる調節部と、
前記インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節させるコンバーター動作とするか、電流若しくは電圧を変化させないスルー動作とするかを切り替える切替制御部と、
前記昇降比を、スルー動作の電流若しくは電圧を基準として設定する昇降比設定部と、
前記複数のストリングスが接続されたＰＣＳによって、出力電力が最大となる動作点を追従するＭＰＰ制御を継続中に、前記インピーダンス調節回路がスルー動作させているストリングスの動作点と、コンバータ動作させているストリングスの動作点とを測定する測定部と、
前記昇降比と、前記測定部が測定した前記動作点とに基づいて、前記インピーダンス調節回路が、前記ＰＶパネルの診断のために、前記ストリングスのインピーダンスを調節する際の電圧若しくは電流の可変範囲を判定する可変範囲判定部と、
前記可変範囲判定部により判定された可変範囲に基づいて、前記インピーダンス調節回路が前記ストリングスのインピーダンスを変化させた場合に、前記ストリングスにおいて計測された電圧値若しくは電流値を、計測値として記憶する計測値記憶部と、
前記計測値記憶部に記憶された計測値若しくは前記計測値の変化量と、あらかじめ設定されたしきい値との比較に基づいて、劣化したＰＶパネル若しくは劣化したＰＶパネルを含むストリングスを特定する特定部と、
を有することを特徴とするＰＶパネル診断装置。
【請求項２】
あらかじめ設定された比率に基づいて、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスとの組み合せを設定する組み合せ設定部を有し、
前記測定部による測定は、前記組み合わせ設定部により設定された組み合わせに基づく前記切替制御部による切り替えに従って、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスを動作させて行うことを特徴とする請求項１記載のＰＶパネル診断装置。
【請求項３】
前記昇降比として、電圧値の昇圧比を設定する昇降比設定部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＰＶパネル診断装置。
【請求項４】
前記昇降比として、電圧値の降圧比を設定する昇降比設定部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＰＶパネル診断装置。
【請求項５】
前記昇降比として、電圧値の昇降圧比を設定する昇降比設定部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＰＶパネル診断装置。
【請求項６】
複数枚のＰＶパネルが直列に接続された複数のストリングスを含む発電システムを診断するＰＶパネル診断方法であって、
前記ストリングスの電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節するインピーダンス調節回路に接続されたコンピュータ又は電子回路が、
インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧変化させない場合を基準として、電流若しくは電圧を変化させる場合の昇降比を設定する昇降比設定処理と、
前記インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節させるコンバーター動作とするか、電流若しくは電圧を変化させないスルー動作とするかを切り替える切替制御処理と、
前記複数のストリングスが接続されたＰＣＳによって、出力電力が最大となる動作点を追従するＭＰＰ制御を継続中に、前記インピーダンス調節回路がスルー動作させているストリングスの動作点と、コンバータ動作させているストリングスの動作点とを測定する測定処理と、
前記昇降比と、前記測定処理により測定された前記動作点とに基づいて、前記インピーダンス調節回路が、前記ＰＶパネルの診断のために、前記ストリングスのインピーダンスを調節する際の電圧若しくは電流の可変範囲を判定する可変範囲判定処理と、
前記可変範囲判定処理により判定された可変範囲に基づいて、前記インピーダンス調節回路が前記ストリングスのインピーダンスを変化させた場合に、前記ストリングスにおいて計測された電圧値若しくは電流値を、計測値として記憶する計測値記憶処理と、
前記計測値記憶処理により記憶された計測値若しくは前記計測値の変化量と、あらかじめ設定されたしきい値との比較に基づいて、劣化したＰＶパネル若しくは劣化したＰＶパネルを含むストリングスを特定する特定処理と、
を実行することを特徴とするＰＶパネル診断方法。
【請求項７】
前記コンピュータ又は電子回路が、
前記可変範囲判定処理による判定のために、あらかじめ設定された比率に基づいて、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスとの組み合せを設定する組み合せ設定処理とを実行し、
前記測定処理は、前記組み合せ設定処理により設定された組み合せに基づく前記切替制御処理による切り替えに従って、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスを動作させて行うことを特徴とする請求項６記載のＰＶパネル診断方法。
【請求項８】
複数枚のＰＶパネルが直列に接続された複数のストリングスを含む発電システムを診断するＰＶパネル診断プログラムであって、
前記ストリングスの電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節するインピーダンス調節回路に接続されたコンピュータに、
インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧変化させない場合を基準として、電流若しくは電圧を変化させる場合の昇降比を設定する昇降比設定処理と、
前記インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節させるコンバーター動作とするか、電流若しくは電圧を変化させないスルー動作とするかを切り替える切替制御処理と、
前記複数のストリングスが接続されたＰＣＳによって、出力電力が最大となる動作点を追従するＭＰＰ制御を継続中に、前記インピーダンス調節回路がスルー動作させているストリングスの動作点と、コンバータ動作させているストリングスの動作点とを測定する測定処理と、
前記昇降比と、前記測定処理により測定された前記動作点とに基づいて、前記インピーダンス調節回路が、前記ＰＶパネルの診断のために、前記ストリングスのインピーダンスを調節する際の電圧若しくは電流の可変範囲を判定する可変範囲判定処理と、
前記可変範囲判定処理により判定された可変範囲に基づいて、前記インピーダンス調節回路が前記ストリングスのインピーダンスを変化させた場合に、前記ストリングスにおいて計測された電圧値若しくは電流値を、計測値として記憶する計測値記憶処理と、
前記計測値記憶処理により記憶された計測値若しくは前記計測値の変化量と、あらかじめ設定されたしきい値との比較に基づいて、劣化したＰＶパネル若しくは劣化したＰＶパネルを含むストリングスを特定する特定処理と、
を実行させることを特徴とするＰＶパネル診断方法。
【請求項９】
前記コンピュータに、
前記可変範囲判定処理による判定のために、あらかじめ設定された比率に基づいて、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスとの組み合せを設定する組み合せ設定処理とを実行させ、
前記測定処理は、前記組み合せ設定処理により設定された組み合せに基づく前記切替制御処理による切り替えに従って、コンバーター動作を行うストリングスと、スルー動作を行うストリングスを動作させて行うことを特徴とする請求項８記載のＰＶパネル診断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、たとえば、太陽電池パネル（以下、ＰＶパネルと呼ぶ）を複数枚直列に接続したストリングスを、複数並列に接続した発電システムにおけるＰＶパネルの劣化等の診断を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＶパネルを用いた太陽光発電は、ＣＯ２の発生が少ない発電方式として注目されている。しかしながら、一般的なＰＶパネル１枚当たりの出力は、数百Ｗ以下と小さい。このため、ＰＶパネルを用いた実用的な発電システムは、通常、複数枚のＰＶパネルを直列または並列に接続している。
【０００３】
そして、このような発電システムは、ＰＶパネルをＰＣＳ（Power Conditioning System）と呼ばれる装置に接続することにより、所望の電力が得られるように構成している。このＰＣＳは、基本的には、直交変換のためのインバータ機能を有している。また、ＰＣＳは、出力電力が最大となる動作点（ＭＰＰ：Maximum power point）を追従する機能（ＭＰＰＴ：Maximum power point Tracker)も有している。
【０００４】
さらに、大規模な発電システムにおいては、ＰＶパネルを複数枚直列に接続したストリングスを構成し、このストリングスを複数並列に接続している。これらのストリングスを、１つのＰＣＳに接続することにより、大きな電力が得られる発電システムが形成できることになる。
【０００５】
ところで、ＰＶパネルは、使用年数が増えるとともに、出力低下や故障が発生する。しかし、ＰＶパネルの品質のバラツキ、設置位置の相違等により、ＰＶパネルごとの出力低下の度合いや故障の発生時期は異なる。
【０００６】
一方、複数枚のＰＶパネルで構成された発電システムでは、１、２枚のＰＶパネルが故障したり出力低下を起こしただけでも、全体の出力が大きく低下する場合がある。
【０００７】
例えば、ＰＶパネル１８枚の直列回路で構成されるストリングスを考える。このストリングス中で、２枚の劣化パネル（正常パネルの８４％の出力低下）が存在したとする。すると、各パネル（正常パネル１６枚＋劣化パネル２枚）の出力を、単純にすべて合計した場合の低下率は、９７％になる。ところが、実際の発電システムにおける出力は、８８％まで大きく低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１７０８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のことから、システム中の劣化パネルを見つけだすことは、全体の出力を維持する上で、非常に大切である。たとえば、各ＰＶパネルの動作電圧を測定し、他のＰＶパネルに比べて、動作電圧、すなわち出力が大きく低下しているＰＶパネルを劣化パネルとして特定することはできる。
【００１０】
一方、ＰＣＳによるＭＰＰＴ動作時には、劣化パネルの動作電圧の低下を補って、出力が最適となるように制御されている。このため、他の正常なＰＶパネルと比較して、あまり出力の低下は見られないが、そのＰＶパネルのせいで、他の正常なＰＶパネルの出力が低下させられている場合がある。
【００１１】
このような劣化パネル（以下、潜在的劣化パネルと呼ぶ）は、システムとしてＭＰＰＴ動作をしている場合、他の正常パネルと比較して、出力低下が数％以下に過ぎないため、単なる動作時の電圧の計測のみでは、劣化パネルとして正しく特定し難い。つまり、これまで提案されているＰＶパネルの診断技術では、直列・並列回路中の劣化パネルを的確に見つけだすことができなかった。
【００１２】
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、太陽光発電システム中の劣化パネルを、確実に見つけだすことのできるＰＶパネル診断技術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】
【００１３】
上記のような目的を達成するため、実施形態は、複数枚のＰＶパネルが直列に接続された複数のストリングスを含む発電システムを診断するＰＶパネル診断装置であって、以下のような技術的特徴を有している。
(1)前記ストリングスの電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節するインピーダンス調節回路
(2)前記インピーダンス調節回路に、電流若しくは電圧の所定の昇降比によって、インピーダンスの調節をさせる調節部
(3)前記インピーダンス調節回路が、電流若しくは電圧を変化させることによりインピーダンスを調節させるコンバーター動作とするか、電流若しくは電圧を変化させないスルー動作とするかを切り替える切替制御部
(4)前記昇降比を、スルー動作の電流若しくは電圧を基準として、前記昇降比を設定する昇降比設定部
(5)前記複数のストリングスが接続されたＰＣＳによって、出力電力が最大となる動作点を追従するＭＰＰ制御を継続中に、前記インピーダンス調節回路がスルー動作させているストリングスの動作点と、コンバータ動作させているストリングスの動作点とを測定する測定部
(6)前記昇降比と、前記測定部が測定した前記動作点に基づいて、前記インピーダンス調節回路が、前記ＰＶパネルの診断のために、前記ストリングスのインピーダンスを調節する際の電圧若しくは電流の可変範囲を判定する可変範囲判定部
(7)前記可変範囲判定部により判定された可変範囲に基づいて、前記インピーダンス調節回路が前記ストリングスのインピーダンスを変化させた場合に、前記ストリングスにおいて計測された電圧値若しくは電流値を、計測値として記憶する計測値記憶部
(8)前記計測値記憶部に記憶された計測値若しくは前記計測値の変化量と、あらかじめ設定されたしきい値との比較に基づいて、劣化したＰＶパネル若しくは劣化したＰＶパネルを含むストリングスを特定する特定部
【００１４】
なお、他の態様として、上記の各部の機能をコンピュータ又は電子回路により実行する方法及びコンピュータに実行させるプログラムとして捉えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態が適用される発電システムの概略構成図である。
【図２】実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】ＰＣＳの構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】スルー回路を付加したＤＣ−ＤＣコンバーターを示す図である。
【図５】昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバーターを示す図である。
【図６】昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバーターにダイオードを並列に付加したものを示す図である。
【図７】降圧型ＤＣ−ＤＣコンバーターを示す図である。
【図８】正常パネルと劣化パネルＤ１、Ｄ２のＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図９】ストリングスのＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図１０】正常パネルで構成されたストリングスと、劣化パネルを含むストリングスの出力を比較した図である。
【図１１】ＭＰＰＴ動作時の各ＰＶパネルの動作電圧を示す図である。
【図１２】ストリングスを流れる電流を変化させた場合の各ＰＶパネルの動作電圧と、ストリングス出力の回復予測値を示す図である。
【図１３】ストリングスのＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図１４】スルー動作させるストリングスとコンバーター動作させるストリングスの電圧及び電流の変化を示す図である。
【図１５】異なる昇圧比とした場合のスルー動作させるストリングスとコンバーター動作させるストリングスのＰＶパネル側の電圧を示す図である。
【図１６】異なる昇圧比とした場合のスルー動作させるストリングスとコンバーター動作させるストリングスのＰＶパネル側の電流を示す図である。
【図１７】実施形態における可変範囲判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態における潜在的劣化パネル判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１の態様においてダイオードを省略した例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［Ａ．実施形態の構成］
［発電システムの構成］
本実施形態が適用される発電システムの構成を、図１の概略構成図を参照して説明する。すなわち、本発電システムは、ストリングスＳ、電圧モニター２、電流測定端子３、コントローラー４、中継機８、ゲートウェイ９、ＰＣＳ１２、インピーダンス調節回路６、サーバ装置２１を有している。以下、これらの構成を詳述する。
【００１７】
［ストリングス］
ストリングスＳは、上記のように、複数のＰＶパネル１を直列に接続したＰＶパネル回路である。ＰＶパネル１は、太陽光により電力を出力するパネルであり、現在又は将来において利用可能なあらゆる太陽電池パネルを含む。一つのストリングスＳにおけるＰＶパネル１の数は、自由である。さらに、本実施形態における診断対象となる発電システムは、複数のストリングスＳが並列に接続されている。このストリングスＳの数も、特定数には限定されない。
【００１８】
［電圧モニター］
電圧モニター２は、各ＰＶパネル１の回路に並列に接続され、各ＰＶパネル１の動作電圧を計測値として検出する計測部である。
【００１９】
［電流測定端子］
電流測定端子３は、各ストリングスＳの直列回路を流れる電流値を計測値として検出する計測部である。この電流測定端子３としては、ＣＴ（変流器）を利用することが考えられる。ただし、回路に直列に抵抗を挿入し、その両端の電圧を測定することにより、電流値を演算により求めてもよい。後述するＰＣＳ１２、インピーダンス調節回路６から、電流値を得ることも可能である。
【００２０】
［コントローラー］
コントローラー４は、各電流測定端子３に接続され、電流測定端子３の計測値の受信を行う処理部である。また、コントローラー４は、電圧モニター２からの計測値の受信及び電圧モニター２の制御を行う。電圧モニター２の制御と電圧モニター２から送られる計測値の送受信は、図中の符号１１で示したパワーラインを利用することができる。電圧モニター２とコントローラー４との間は、パワーライン１１を利用した通信以外に、データ送受信線を別途設けてもよいし、無線ＬＡＮによりデータを送受信可能に構成してもよい。
【００２１】
［ダイオード］
ダイオード１５は、各ストリングスＳごとに付加されている。このダイオード１５は、ストリングスＳ間に電流が流入することを防止するための逆流防止ダイオードである。
【００２２】
［中継機及びゲートウェイ］
中継機８は、各ストリングスＳにおけるコントローラー４と、ゲートウェイ９との間を中継する装置である。ゲートウェイ９は、下位の各コントローラー４の制御、下位および上位（サーバ装置２１等）とのデータの送受信、ＰＣＳ１２とのデータ通信等を行う装置である。
【００２３】
［ＰＣＳ］
ＰＣＳ１２は、パワーライン１１に接続された電力制御装置である。このＰＣＳ１２は、パワーライン１１に接続された電力制御装置である。このＰＣＳ１２は、図３に示すように、ＭＰＰ制御部１２ａ、コンバーター部１２ｂ、インバーター部１２ｃ、ＣＰＵ１２ｄを有している。
【００２４】
ＭＰＰ制御部１２ａは、上記のＭＰＰＴ動作を行う処理部である。コンバーター部１２ｂは、入力された直流電流を所定の昇降圧比で変換する回路である。具体的には、コンバーター部１２ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバーターである。このＤＣ−ＤＣコンバーターは、ＰＣＳ１２の入力インピーダンスを調節する機能も有する。これにより全てのストリングスＳを含むＰＶパネル回路の負荷インピーダンスを調節できる。インバーター部１２ｃは、直流電力を交流電力に変換して出力する回路である。具体的には、インバーター部１２ｃは、ＤＣ−ＡＣコンバーターである。ＣＰＵ１２ｄは、ＰＣＳ１２全体の制御を行う制御部である。
【００２５】
［インピーダンス調節回路］
インピーダンス調節回路６は、各ストリングスＳのパワーライン１１にそれぞれ接続され、電流若しくは電圧を変化させることにより、各ストリングスＳのインピーダンスを調節する回路である。このインピーダンス調節回路６は、コンバーター動作部６１と、スルー動作部６２を有している。コンバーター動作部６１は、入力された直流電圧を、所定の昇降圧比で変換する動作を行う処理部である。
【００２６】
スルー動作部６２は、入力された直流電圧を、昇降させずにそのままスルーする処理部である。なお、コンバーター動作部６１を介した動作モードをコンバーター動作モード、スルー動作部６２を介したモードをスルー動作モードとする。
【００２７】
より具体的には、インピーダンス調節回路６は、図４に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバーター２５として構成されている。ＤＣ−ＤＣコンバーター２５は、所定の変換効率で、直流電圧を変換する回路である。このＤＣ−ＤＣコンバーター２５は、たとえば、コンバーター動作部６１に相当するコンバーター回路２５ａと、スルー動作部６２に相当するスルー回路２６を有している。
【００２８】
スルー回路２６は、コンバーター動作をさせずに、入力をそのままバイパスして出力するために、入力と出力を直接短絡するリレー回路や半導体ＳＷ等のスイッチ２６ａを有している。
【００２９】
上記のＤＣ−ＤＣコンバーターとしては、種々のものを適用できる。たとえば、図５に示すように、一般的な昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｕを適用することを考える。この場合、昇圧用の半導体ＳＷ２７を、連続的にＯＦＦにすることで、入力と出力を短絡して、スルー動作モードとすることができる。なお、図中、２８はインダクタンス、２９はダイオード、３０はコンデンサである。
【００３０】
また、図６は、図５に示した昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｕにおいて、順方向の電圧降下の小さいダイオード３２を並列に付加したものである。この場合、入力と出力を短絡するために、昇圧用の半導体ＳＷ２７を連続的にＯＦＦにした時の損失を小さくしたものである。
【００３１】
さらに、図７に示すように、一般的な、降圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｄを適用することを考える。この場合、降圧用の半導体ＳＷ２７を、連続的ＯＮにすることで、入力と出力を短絡することができる。
【００３２】
［サーバ装置］
サーバ装置２１は、ネットワークケーブル２２を介して、コントローラー４、インピーダンス調節回路６に接続されることにより、情報の送受信が可能なコンピュータである。本発電システムの情報は、サーバ装置２１を介して、上位の監視装置等において利用可能となる。
【００３３】
［診断装置の構成］
上記のような発電システムを診断するＰＶパネル診断装置（以下、単に診断装置と記載する）の構成を、図２を参照して説明する。この診断装置１００は、コントローラー４と、図示しないケーブルを介して接続され、情報の送受信が可能に設けられている。診断装置１００は、インピーダンス制御部１１０、診断処理部２００、記憶部３００、入力部４００、出力部５００、可変範囲設定部１２０を有している。
【００３４】
インピーダンス制御部１１０は、インピーダンス調節回路６を制御する処理部である。このインピーダンス制御部１１０は、調節部１１１、切替制御部１１２を有している。調節部１１１は、インピーダンス調節回路６に、あらかじめ設定された電圧値の昇降比によるインピーダンスの調整をさせる処理部である。
【００３５】
切替制御部１１２は、インピーダンス調節回路６を、インピーダンス可変動作を含むコンバーター動作モードとするか、スルー動作モードとするかの動作選択を行う処理部である。より具体的には、この動作モードの切り替えは、ＤＣ−ＤＣコンバーター２５のスイッチ２６ａを切り替えることにより行う。
【００３６】
診断処理部２００は、各種の計測値に基づいて、ＰＶパネル１、ストリングスＳの診断を行う処理部である。この診断処理部２００は、計測値受付部２１０、算出部２１１、計測値比較部２１２、異常判定部２１３、変化指示部２２０、変化量判定部２２１、特定部２２２、回復予測値算出部２２３、表示制御部２３１を有している。
【００３７】
計測値受付部２１０は、コントローラー４から、計測値を受け付ける処理部である。計測値受付部２１０が受け付けた計測値は、後述する記憶部３００が記憶する。
【００３８】
算出部２１１は、計測値に基づいて、各種の演算を行う処理部である。たとえば、算出部２１１は、ＰＶパネル電圧、ストリングス電流に基づいて、ＰＶパネル出力、ストリングス出力を求める。また、算出部２１１は、ＰＶパネル電圧に基づいて、ストリングス電圧を求める。なお、算出部２１１は、後述するしきい値を求めることもできる。
【００３９】
コントローラー４が算出部２１１を備え、算出結果を計測値受付部２１０を受け付ける態様であってもよい。なお、本実施形態においては、上記のような算出結果も、計測値に含まれるものとする。算出結果である計測値も、後述する記憶部３００が記憶する。
【００４０】
計測値比較部２１２は、ＰＶパネル１、ストリングスＳの出力を、基準となる正常値と比較する処理部である。この正常値は、あらかじめ設定しておくこともできるし、日照条件等が変化することを考慮して、多数決原理に基づいて正常なＰＶパネル１、ストリングスＳを判定して、その計測値を正常値として用いることもできる。異常判定部２１３は、計測値比較部２１２による比較結果に基づいて、ＰＶパネル１、ストリングスＳの異常を判定する処理部である。
【００４１】
変化指示部２２０は、インピーダンス制御部１１０に、ＰＶパネル回路の負荷インピーダンスを変化させるように指示する処理部である。本実施形態の変化指示部２２０は、ストリングスＳの電流若しくは電圧の変化を指示する。
【００４２】
変化量判定部２２１は、ストリングスＳの負荷インピーダンスを変化させた場合において、各ＰＶパネル１の計測値の変化量を判定する処理部である。本実施形態の変化量判定部２２１は、ＰＶパネル１の電圧の変化量を判定する。特定部２２２は、変化量判定部２２１による判定結果に基づいて、劣化パネル若しくは劣化パネルを含むストリングスＳを特定する処理部である。なお、特定部２２２は、変化量ではなく、計測値に基づいて、劣化パネル若しくは劣化パネルを含むストリングスＳを特定することもできる。
【００４３】
回復予測値算出部２２３は、劣化パネルを交換した場合に、回復すると予測されるＰＶパネル回路の出力値である回復予測値を算出する処理部である。本実施形態の回復予測値算出部２２３は、ストリングスＳの出力値の回復予測値を算出する。
【００４４】
表示制御部２３１は、計測値、劣化パネル、回復予測値等、上記の各部の処理結果を、後述する出力部５００に表示させる処理部である。
【００４５】
記憶部３００は、計測値記憶部３１１、調整値記憶部３１２、設定記憶部３１３等を有している。計測値記憶部３１１は、ＰＶパネル電圧、ストリングス電流、ＰＶパネル出力、ストリングス電圧、ストリングス出力等の計測値を記憶する記憶部である。
【００４６】
この計測値としては、計測値受付部２１０が受け付けた情報、算出部２１１が算出した情報若しくは後述する入力部４００から入力された情報を用いる。各情報の記憶領域は、各情報の記憶部として捉えることもできる。
【００４７】
調整値記憶部３１２は、変化指示部２２０によるインピーダンス変化指示の基準となる調整値を記憶する記憶部である。たとえば、本実施形態においては、ストリングスＳの動作電流若しくは動作電圧の変更値等が含まれる。
【００４８】
設定記憶部３１３は、演算式、パラメータ、判断のしきい値等、診断処理部２００の処理に必要な各種の設定に関する情報を記憶した記憶部である。この情報には、劣化判定のための電圧、電流、出力電力値、正常時の電圧、電流、出力電力値、ＭＰＰ動作点、製品仕様等が含まれる。また、この情報には、電圧若しくは電流の可変範囲を決定するために、コンバーター動作させるストリングスＳとスルー動作させるストリングスＳの比率、電圧若しくは電流の昇降比等が含まれている。これらの情報は、入力部４００を用いて、ユーザが入力する。コントローラー４若しくはＰＣＳ１２から入力することも可能である。
【００４９】
記憶部３００としては、たとえば、メモリ、ハードディスク、光ディスク等の現在もしくは将来において利用可能なあらゆる記憶媒体を使用できる。すでに情報が記憶された記憶媒体を、読み取り装置に装着することにより、記憶内容を各種の処理に利用可能となる態様でもよい。
【００５０】
さらに、記憶部３００には、一時的な記憶領域として使用されるレジスタ、メモリ等も含まれる。したがって、上記の各部の処理のために一時的に記憶される記憶領域であっても、記憶部３００として捉えることができる。キュー、スタック等も、記憶部３００を利用して実現可能である。
【００５１】
入力部４００は、診断処理部２００の処理に必要な情報の入力、処理の選択や指示を入力する構成部である。この入力部４００としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル（表示装置に構成されたものを含む）、スイッチ等が考えられる。また、入力部４００は、操作用の端末として構成されたもの、操作盤に構成されたものも含まれる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる入力装置を含む。
【００５２】
出力部５００は、診断処理部２００による各種の処理結果等を、オペレータが認識可能となるように出力する構成部である。この出力部５００としては、たとえば、表示装置、プリンタ、メータ、ランプ、スピーカ、ブザー等が考えられる。また、出力部５００は、表示用の端末として構成されたもの、操作盤に構成されたものも含まれる。但し、現在又は将来において利用可能なあらゆる出力装置を含む。
【００５３】
可変範囲設定部１２０は、上記の変化指示部２２０の指示により、調節部１１１がインピーダンス調節回路６にストリングスＳのインピーダンスを調節させる際の電圧若しくは電流の可変範囲を設定する処理部である。
【００５４】
この可変範囲設定部１２０は、組み合せ設定部１２１、昇降比設定部１２２、測定部１２３、可変範囲判定部１２４を有している。組み合せ設定部１２１は、インピーダンス調節回路６に、コンバーター動作させるストリングスＳと、スルー動作させるストリングスＳとの組み合せを設定する処理部である。
【００５５】
この組み合せの設定は、コンバーター動作させるストリングスＳと、スルー動作させるストリングスＳの比率に基づいて設定される。この比率は、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶されている。
【００５６】
昇降比設定部１２２は、コンバータ動作部６１の昇降比を設定する処理部である。この設定は、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶された電流若しくは電圧の昇降比に基づいて行われる。
【００５７】
測定部１２３は、スルー動作しているストリングスＳと、コンバーター動作しているストリングスＳの動作点を測定する処理部である。この測定値は、計測値受付部２１０が受け付け、計測値記憶部３１１が記憶した計測値に基づく。可変範囲判定部１２４は、測定部１２３により測定された動作点に基づいて、可変範囲を判定する処理部である。判定された可変範囲は、調整値の上限及び下限を決定する情報として、調整値記憶部３１２若しくは設定記憶部３１３が記憶する。
【００５８】
診断処理部２００の変化指示部２２０は、上記のような可変範囲により上限及び下限が設定された調整値に基づいて、インピーダンス制御部１１０の調節部１１１に、インピーダンス調節回路６がインピーダンスを変化させるように指示する。
【００５９】
なお、診断装置１００の全部若しくは一部は、コンピュータを所定のプログラムで制御することによって実現できる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、上記のような各部の処理を実現するものである。
【００６０】
上記の各部の処理を実行する方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体も、実施形態の一態様である。
【００６１】
また、ハードウェアで処理する範囲、プログラムを含むソフトウェアで処理する範囲をどのように設定するかは、特定の態様には限定されない。たとえば、上記の各部のいずれかを、それぞれの処理を実現する回路として構成することも可能である。
【００６２】
サーバ装置２１あるいは中継機８に、上記の記憶部３００、診断処理部２００、入力部４００、出力部５００のいずれかの機能を持たせることもできる。
【００６３】
［Ｂ．実施形態の作用］
［劣化パネルの特定方法］
まず、本実施形態により、ＰＶパネル回路のインピーダンスを積極的に変化させて、電圧・電流を測定することによって、潜在的劣化パネルを容易に見つけだす方法を説明する。
【００６４】
まず、一例として、１８枚のＰＶパネル１が直列に接続された回路であるストリングスＳを考える。このストリングスＳ中の１８枚のＰＶパネル１中に、劣化パターンが異なる２種類の劣化パネルＤ１、Ｄ２が、それぞれ２枚ずつ、合計４枚存在しているとする。
【００６５】
この場合の正常パネルと劣化パネルＤ１、劣化パネルＤ２のＩ−Ｖ特性を、図８に示す。図８には、各ＰＶパネル１のＭＰＰ動作点も示されている。ＭＰＰ動作点における各劣化パネルＤ１、Ｄ２の出力低下は、正常パネルに対して、それぞれ８４％、８９％である。
【００６６】
さらに、上記の正常パネル及び劣化パネルＤ１、Ｄ２を含むストリングスＳのＩ−Ｖ特性を、図９に示す。ストリングスＳのＭＰＰ動作点は、図中に示されている。このストリングスＳのＭＰＰ動作点は、各ＰＶパネルのＭＰＰ動作点からは、外れた動作点となっている。
【００６７】
ここで特筆すべきことは、以下の事項である。まず、１つのストリングスＳにおいて、すべてのＰＶパネル１の仕様上の出力を合計した値、すなわち、１つのストリングスＳが全て正常パネルで構成されているとした値を、１００％の基準値として考える。
【００６８】
１つのストリングスＳ中に、図９に示したような劣化パネルＤ１、Ｄ２が、１８枚中に４枚存在するとする。このストリングスＳ中のすべてのＰＶパネル１が、それぞれのＭＰＰ動作点で動作したと考える。すると、このときのストリングスＳの出力は、基準値に対して９７％となる。しかし、実際の動作では、図１０に示すように、ストリングスＳの出力は８８％まで低下する。
【００６９】
次に、ＭＰＰＴ動作時の各ＰＶパネルの動作電圧の測定結果を、図１１に示す。この測定結果からは、劣化パネルＤ１、Ｄ２ともに、正常パネルの９０％以上の出力が出ている。したがって、どちらの劣化パネルＤ１、Ｄ２も、劣化の程度はそれほど大きくないと考えることができる。
【００７０】
また、劣化パネルＤ１と劣化パネルＤ２とを比較しても、劣化は同じ程度と考えることができる。なお、数値を厳密に比較すると、劣化パネルＤ２の方が、劣化パネルＤ１よりも、出力低下は大きいといえる。
【００７１】
ここで、ストリングスＳに接続されたインピーダンス調節回路６により、ストリングスＳごとの電流を変化させると、ストリングスＳの動作点が変化する。すると、これに対応して各ＰＶパネル１の動作点も変化する。
【００７２】
たとえば、ストリングスＳを流れる電流を増やすと、正常パネルの動作電圧はほとんど変化しない。しかし、一部の劣化パネルの動作電圧は、急激に低下する。
【００７３】
このような変化の様子を、図１２に示す。この図１２によると、ＭＰＰＴ動作時の電流が、４．０６Ａから４．２０Ａへと、３．５％程度増加するだけで、劣化パネルＤ１の動作電圧は大きく低下している。
【００７４】
一方、同様に電流が増加しても、正常パネルと劣化パネルＤ２の電圧は、ほとんど変化していない。このことにより、正常パネルと劣化パネルＤ２の出力は、電流とともに増加することが分かる。つまり、劣化パネルＤ１にひっぱられて、正常パネルと劣化パネルＤ２の出力が低下させられていたことが分かる。
【００７５】
以上のことから、ストリングスＳの全体の出力を変化させているのは、劣化パネルＤ１であることが分かる。このような劣化パネルＤ１を、潜在的劣化パネルと呼ぶことにする。
【００７６】
［劣化パネルの交換の要否判定方法］
次に、上記のような劣化パネルが存在した場合に、これを交換するか否かの判定方法を説明する。まず、ストリングスＳの電流を変化させていくと、各ＰＶパネルのそれぞれのＭＰＰを通過することになる。そこで、その時の各ＰＶパネルの出力を記録し、演算処理を行うことで、劣化パネルを交換した場合の出力回復値を予測することができる。
【００７７】
つまり、図１２における劣化パネルＤ１、Ｄ２の動作電流が、それぞれ正常パネルになったと想定して、ストリングスＳの出力を算出する。これにより、劣化パネルＤ１のみ、劣化パネルＤ２のみ、劣化パネルＤ１及びＤ２の双方を交換した場合の出力回復値を求めることができる。
【００７８】
ここで、図１２において「劣化パネルを交換した時の回復予測値（ｋＷ）」は、このような方法で求めた値である。図１２では、劣化パネルＤ１のみを交換した時の回復予測値（２．７６ｋＷ）は、すべての劣化パネルを交換したときの予測値（２．８ｋＷ）にほぼ近い値となっている。
【００７９】
一方、劣化パネルＤ２のみを交換した時の回復予測値（２．４９ｋＷ）は、現状の出力（２．４６ｋＷ）とほぼ同じである。このため、劣化パネルＤ２のみを交換しても、十分な回復が期待できないことが分かる。
【００８０】
［可変範囲の設定方法］
さらに、インピーダンス調節回路６がインピーダンスを変化させる際の電圧若しくは電流の可変範囲を設定する方法を説明する。なお、以下の説明は、図５に示したような昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｕを用いて電圧を昇降させる例である。この半導体ＳＷ２７をＯＦＦにすれば、スルー動作を行い、半導体ＳＷ２７にＯＮ／ＯＦＦのスイッチング動作をさせれば、コンバーター動作を行う。このＳＷ２７の動作モードの切り替えは、切替制御部１１２が指示する。ただし、あらかじめ設定された昇降比によって電流を昇降させることにより、インピーダンスを変化させても、以下と同様に、電圧若しくは電流の可変範囲を求めることができる。
【００８１】
また、以下の説明では、一つのＰＣＳ１２に接続されているストリングスＳの数が、８本の場合を例にする。なお、ストリングスＳは２本以上であればよく、８本には限定されないことは、上記の通りである。
【００８２】
ここで、８本のストリングスＳは、正常パネルにより構成されている場合、図１３に示すようなＩ−Ｖ特性を有しているものとする。ただし、劣化パネル等が含まれているストリングスＳが存在して、特性の異なるストリングスＳが含まれる態様となっていても（図９参照）、基本的な考え方や動作は同じである。
【００８３】
上記のように、あらかじめ設定された比率に従って、８本のストリングスＳのうち、スルー動作させるストリングスＳと、コンバーター動作させるストリングスＳを決定する。ここでは、８本のストリングスのうち、２本をスルー動作させ、残りの６本をコンバーター動作させるものとする。
【００８４】
また、あらかじめ設定された昇降比（図１４の説明では、昇圧比１．３と設定）に従って、昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｕが、昇圧制御を行う。ここでは、説明を簡単にするためコンバーターの効率を１として説明する。また、各ＤＣ−ＤＣコンバーター２５Ｕの昇圧比は、同じ値に設定するものとする。
【００８５】
このとき、ＰＣＳ１２は、上記のように、８本のストリングスＳの合計出力が最大になるようにＭＰＰＴ動作している。また、８本のストリングスＳは、並列に接続されているため、電圧はすべて同じになるように動作する。
【００８６】
まず、昇圧比が１の場合は、ストリングスＳがすべてスルー動作している時と同じである。このため、図１４のＳｔｒのＩ−Ｖ特性に示すように、各ストリングスＳは、それ自身のＭＰＰで動作する。ここで、コンバーター動作させるストリングスＳの昇圧比を上げていく。ここで、単に、ストリングスＳに昇圧制御を行った場合の昇圧後のＩ−Ｖ特性と、昇圧後のＭＰＰは、図１４の通りである。
【００８７】
しかし、昇圧比を上げても、コンバーター動作しているストリングスＳと、スルー動作しているストリングスＳとは並列接続されているため、それぞれの出力電圧は同じになる。このため、コンバーター動作しているストリングスＳのＰＶパネル側の電圧は低下し、出力が急激に低下していく。
【００８８】
一方、ＰＣＳ１２は、８本のストリングスＳの合計出力が、最大になるように動作する。このため、スルー動作しているストリングスＳ（スルー動作Ｓｔｒ）の動作点は、通常のＭＰＰよりもさらに上昇する。このため、複数のストリングスＳを並列に接続したＰＶパネル回路の動作電圧は、図１４の点線に示すように、８本のストリングスＳの合計出力が最大になる位置でバランスする。
【００８９】
コンバーター動作しているストリングスＳ（コンバーター動作Ｓｔｒ）の出力電圧も、図１４の点線と昇圧後のＩ−Ｖ特性との交点になる。ただし、これは、昇圧の結果の状態である。ＰＶパネル側の電圧は、図１４の点線で示した並列回路の動作電圧に、昇圧比の逆数をかけた値の点（コンバータ動作Ｓｔｒの動作点）となる。この動作点の電圧と、図１４の点線で示す電圧との範囲が、昇圧比を１．３まで上げていった場合の電圧の可変範囲である。昇圧比をさらに上げれば可変範囲は広がる。この電圧の可変範囲の上限及び下限に対応する電流値が、電流の可変範囲である。
【００９０】
また、スルー動作しているストリングスＳと、コンバーター動作しているストリングスＳとのＰＶパネル側の電圧を、計算により求めた結果を、図１５に示す。図１５は、昇圧比のパラメータを変えた場合の電圧の変化の様子を示している。スルー動作させるストリングスＳとコンバーター動作させるストリングスＳの本数の比による違いも、図１５に示す。
【００９１】
また、スルー動作しているストリングスＳとコンバーター動作しているストリングスＳとのＰＶパネル側の電流を、計算により求めた結果を、図１６に示す。図１６は、昇圧比のパラメータを変えた場合の電流の変化の様子を示している。スルー動作させるストリングスＳとコンバーター動作させるストリングスＳの本数の比による違いも、図１６に示す。
【００９２】
この後、スルー動作させるストリングスＳとコンバーター動作させるストリングスＳの組み合せを、順次入れ替えて測定する。これにより、全てのストリングスＳの電圧を、通常のＭＰＰから高い範囲（スルー動作時）と低い範囲（コンバーター動作時）の両方で測定して、電圧及び電流の可変範囲を求めることができる。組み合わせの入れ替えは、各ストリングスＳが、スルー動作とコンバーター動作の双方を少なくとも１回ずつ行うようにする。測定は、全ストリングスＳを動作させて行うので、スルー動作若しくはコンバーター動作が複数回行われるストリングスＳも存在する。この場合、得られた可変範囲のデータのいずれかを利用すればよく、どの段階のデータを利用するかは自由である。複数回のデータの平均を求めて、可変範囲としてもよい。
【００９３】
上記の説明では、主として、８本のストリングスＳのうち２本をスルー動作させ、残りの６本をコンバーター動作させた場合を一例とした。しかし、図１５、図１６に示すように、この比率を変えた場合についても、同様に電圧及び電流の可変範囲を求めることができる。
【００９４】
ただし、スルー動作させるストリングスＳの数を大きくしていくと、ＭＰＰよりも低圧側（コンバーター動作させるストリングスＳ）の電圧及び電流の可変の範囲は大きくなる。そして、ＭＰＰより高圧側（スルー動作させるストリングスＳ）の電圧及び電流の可変の範囲は小さくなる。
【００９５】
一方、スルー動作させるストリングスＳの数を小さくしていけば、ＭＰＰよりも低圧側（コンバーター動作させるストリングスＳ）の電圧及び電流の可変の範囲は小さくなる。そして、ＭＰＰより高圧側（スル―動作させるストリングス）の電圧および電流の可変の範囲は大きくなる。
【００９６】
よって、スルー動作させるストリングスＳの数とコンバーター動作させるストリングスＳの数の比率は、測定したい電圧及び電流の可変の範囲から、適切な値を選べばよい。必要に応じてこの比率を変えることで、あるストリングスＳのみの可変範囲を広げることもできる。
【００９７】
また、ここでは、コンバーターの昇圧比を同じ値に設定するものとした。しかし、昇圧比をストリングスＳごとに変えても、同じ効果が得られる。ストリングスＳの昇圧比を高く設定したものほど、より低い電圧まで測定可能となる。
【００９８】
この場合には、スルー動作させるストリングスＳがなく、すべてのストリングスＳをコンバーター動作させてもよい。つまり、昇圧比を低く設定したストリングスＳの動作電圧は、ＭＰＰよりも高圧側で、昇圧比を高く設定したストリングスＳの動作電圧は、ＭＰＰよりも低圧側で動作する。
【００９９】
また、昇圧用コンバーターの代わりに、降圧用コンバーターを用いても同じ効果が得られる。この場合は、コンバーター動作をしているストリングスＳが、ＭＰＰの高圧側で、スルー動作をしているストリングスＳが、ＭＰＰの低圧側で動作することになるだけで、その他の点は上記と同じである。
【０１００】
また、昇圧用コンバーターの代わりに昇降圧用コンバーターを用いても同じ効果が得られる。昇降圧用コンバーターの動作を、昇圧コンバーターまたは降圧コンバーターに置き換えるだけである。
【０１０１】
さらに、昇降圧用コンバーターを用いた場合には、すべてのストリングスＳをコンバーター動作させることも可能となる。ただし、この場合には、降圧動作と昇圧動作を混在させる必要がある。降圧動作をしているストリングスがＭＰＰの高圧側で、昇圧動作をしているストリングスがＭＰＰの低圧側で動作することになるだけで、その他の点は上記と同じである。
【０１０２】
［実施形態の診断処理］
以上のような原理に基づく本実施形態の診断処理を説明する。なお、以下の説明では、通常の計測処理で判定される劣化パネルを「劣化パネル」、本実施形態の診断処理で特定される劣化パネルを「潜在的劣化パネル」、「劣化パネル」のうち、「潜在的劣化パネル」以外のものを、「通常の劣化パネル」とする。
【０１０３】
［通常の計測処理］
まず、通常のＭＰＰ動作における計測処理を説明する。すなわち、ＰＶパネル１による発電時において、ＰＣＳ１２が、ＭＰＰ動作を実施する。計測値受付部２１０が受け付けた計測値を、計測値記憶部３１１が記憶する。算出部２１１が算出した計測値も、計測値記憶部３１１が記憶する。
【０１０４】
この条件下で、計測値比較部２１２は、ＰＶパネル電圧、ストリングス電流について、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶されたしきい値と比較する。なおここでいうしきい値は、多数決原理に基づき測定値から決定された正常なパネル電圧を基準として、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶された演算により作成されたしきい値でもよい。異常判定部２１３は、ＰＶパネル電圧、ストリングス電流に、しきい値を超える低下があった場合に、劣化したＰＶパネル１若しくは劣化したＰＶパネル１が含まれているストリングスＳと判定する。
【０１０５】
ただし、上記のように、変化が僅かな場合などがあるため、このような通常の計測処理によっては、必ずしも潜在的劣化パネルを特定することはできない。そこで、本実施形態においては、以下のような診断処理を行う。
【０１０６】
［診断処理］
次に、本実施形態による診断処理を、図１７、図１８のフローチャートを参照して説明する。この診断処理は、発電システムの起動時に行うこともできるし、定期的に行うこともできる。また、上記のように、異常が判定された場合に、診断処理を実行することもできる。
【０１０７】
（可変範囲の設定）
まず、可変範囲設定部１２０による可変範囲の設定処理を、図１７のフローチャートを参照して説明する。組み合せ設定部１２１は、コンバーター動作させるストリングスＳとスルー動作させるストリングスＳの組み合せを設定する（ステップ０１）。この設定は、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶されたコンバーター動作させるストリングスＳとスルー動作させるストリングスＳの比率に従う。
【０１０８】
このように設定された組み合せに基づいて、インピーダンス制御部１１０の切替制御部１１２は、各ストリングスＳのインピーダンス調節回路６を、スルー動作モードとするか、コンバーター動作モードとするかを切り替える（ステップ０２）。
【０１０９】
また、昇降比設定部１２２は、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶された昇降比に基づいて、コンバーター動作部６１の昇降比を設定する（ステップ０３）。このような設定に従って、インピーダンス制御部１１０の調節部１１１が、インピーダンス調節回路６に動作を開始させる（ステップ０４）。なお、ＰＣＳ１２は、ＭＰＰＴ動作を行う。
【０１１０】
測定部１２３は、スルー動作モードで動作させたストリングスＳと、コンバーター動作モードで動作させたストリングスＳの動作電圧若しくは動作電流を測定する（ステップ０５）。
【０１１１】
組み合せ設定部１２１は、設定された比率に従ったストリングスＳの次の組み合せについて（ステップ０６のＮＯ）、ストリングスＳの組み合せを入れ替えた設定を行う（ステップ０７）。そして、この設定に従って、切替制御部１１２がストリングスＳの動作モードの切り替えを行う（ステップ０２）。その後、上記と同様の処理を行う（ステップ０３〜０５）。
【０１１２】
全てのストリングスＳについて、測定部１２３による測定ができた場合には（ステップ０６のＹＥＳ）、測定値に基づいて、可変範囲判定部１２４が、上記の手法により、各ストリングスＳの電圧値若しくは電流値の可変範囲を判定する（ステップ０８）。この可変範囲は、調整値記憶部３１２における調整値の上限及び下限を決定する情報として、調整値記憶部３１２若しくは設定記憶部３１３が記憶する（ステップ０９）。
【０１１３】
（潜在的劣化パネル判定）
次に、潜在的劣化パネルの判定処理を、図１８のフローチャートを参照して説明する。変化指示部２２０は、調節部１１１に、あらかじめ調整値記憶部３１２に記憶された調整値に基づいて、ストリングスＳの電流を変化させるように指示する（ステップ１０）。これにより、調節部１１１は、インピーダンス調節回路６に、ストリングスＳの電流を変更させるので、インピーダンスが変化する。なお、この調整値の可変範囲は、上記のように設定されているものとする。
【０１１４】
計測値受付部２１０は、インピーダンスの変化に応じたＰＶパネル電圧、ストリングス電流を、コントローラー４から受け付ける（ステップ１１）。なお、ＰＶパネル出力は、算出部２１１により算出することができる。これらのＰＶパネル電圧、ストリングス電流は、計測値として計測値記憶部３１１が記憶する。
【０１１５】
変化量判定部２２１は、各ＰＶパネル１の電圧の変化量を判定する（ステップ１２）。そして、特定部２２２は、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶されたしきい値に基づき、電圧が低下しているＰＶパネル１を特定する（ステップ１３）。なお、ここでいうしきい値は、多数決原理に基づき測定値から決定された正常なパネル電圧を基準として、あらかじめ設定記憶部３１３に記憶された演算により作成されたしきい値でもよい。また、特定部２２２は、変化量ではなく、計測値をしきい値と比較して、電圧が低下しているＰＶパネル１を特定してもよい。劣化があった場合の電圧の低下は、上記のように著しいため、この判定は、異常判定部２１３による判定に比べて簡易な処理で済む。
【０１１６】
特定部２２２が、著しく電圧が低下したＰＶパネル１を特定した場合（ステップ１４のＹＥＳ）、そのＰＶパネル１が潜在的劣化パネルとなる。特定部２２２が、著しく電圧が低下したＰＶパネル１を特定できない場合には（ステップ１４のＮＯ）、診断処理を終了する。
【０１１７】
さらに、回復予測値算出部２２３は、計測値記憶部３１１が記憶した各ＰＶパネル出力、あるいは、設定記憶部３１３に記憶された正常時のＰＶパネル出力に基づいて、ストリングスＳの回復予測値を算出する（ステップ１５）。
【０１１８】
回復予測値算出部２２３は、通常の劣化パネル、潜在的劣化パネル、両者を含むすべての劣化パネルを交換した場合について、回復予測値を算出する。
【０１１９】
表示制御部２３１は、回復予測値と、実測の出力値とを、出力部５００に比較表示させる（ステップ１６）。なお、表示制御部２３１は、計測値、通常の劣化パネル、インピーダンスの変化に伴う電圧の変化、潜在的劣化パネル等を、出力部５００に表示させてもよい（図７参照）。
【０１２０】
この場合、通常の劣化パネル、潜在的劣化パネルを、識別できるような表示（たとえば、色、大きさ、太さ、字体、明るさ、点滅等の強調表示）を行なってもよい。操作盤における該当ＰＶパネル１のランプを点灯させる等の単純な態様でもよい。スピーカやブザーにより音声で出力することも可能である。
【０１２１】
［Ｃ．実施形態の効果］
本実施形態によれば、各ストリングスＳのインピーダンスを積極的に変化させて電圧を測定すると、劣化パネルの動作電圧が大きく低下する。このため、ＭＰＰＴ動作時だけの測定では特定が困難な潜在的劣化パネルを容易に見つけだすことができる。
【０１２２】
しかも、潜在的劣化パネルの動作電圧は、正常パネルに比べて大きく低下するため、測定器、モニター、判定処理等の精度をあまり高くする必要もなくなり、コスト低下を実現することができる。
【０１２３】
また、劣化パネルを交換した場合のシステムの回復値を予測することができる。このため、どのパネルを交換すれば、全体の出力がどこまで回復するかを知ることが可能となる。したがって、パネル交換の的確な指針が得られる。
【０１２４】
また、複数のストリングスＳについて、異なるインピーダンスの組み合せでＭＰＰＴ動作させることにより、上記の診断のための電圧若しくは電流の可変範囲を求めることができる。このため、適切な調整範囲に基づく効率のよい診断処理が可能となる。
【０１２５】
さらに、ストリングスＳごとにインピーダンス調節回路６を付けたことで、ストリングスＳごとにＭＰＰＴ動作させることにより、並列接続されたストリングスＳの電圧不整合による出力低下を抑えることができる。したがって、発電システム全体の出力低下を抑制できる。
【０１２６】
［Ｄ．他の実施形態］
本実施形態は、上記のような態様には限定されない。
（１）上記の実施形態において、回復予測値に応じた交換判定を行う態様も構成可能である。たとえば、診断処理部２００に、予測値比較部、交換判定部を設ける。予測値比較部は、ストリングスＳの電流を変化させた場合における各ＰＶパネル１の出力に基づいて、回復予測値と現状のストリングスＳの出力を比較する処理部である。交換判定部は、予測値比較部における比較結果に基づいて、交換の要否を判定する処理部である。
【０１２７】
交換判定部は、潜在的劣化パネルを交換した場合の回復予測値が、実測値を上回り、全ての劣化パネルを交換した場合の回復予測値と近似（所定のしきい値の範囲内）している場合、潜在的劣化パネルの交換が必要と判定する。交換判定部は、潜在的劣化パネルを交換した場合の回復予測値が、実測値を下回る場合には、交換が不要と判定する。判定結果は、表示制御部によって出力部に表示される。これにより、ユーザは、交換の要否を容易に判断することができる。表示の態様は、上記の劣化パネル等の識別表示と同様に、交換が必要なＰＶパネル１、ストリングスＳに応じて、種々の態様が適用可能である。
【０１２８】
（２）上記のように、本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバーターの効率に起因する出力低下を極力低減するために、スルー動作モードで動作させることを基本とする。図５で示したダイオード２９は、高速動作用なので、順方向電圧が高くなるため、このダイオード２９をそのままスルー動作モードで使用すると損失が大きくなる。この欠点を改良したものが図６である。順方向電圧の低いダイオードを並列に接続することで損失を減らすことができる。
【０１２９】
さらに、図１９は、図１の実施形態から、ダイオード１５を削除した態様を示した概略構成図である。たとえば、図５、図６の回路では、ＤＣ−ＤＣコンバーター２５内にダイオード２９が接続されている。そして、スルー動作モードにおいても、ダイオード２９が機能する。このため、かかるＤＣ−ＤＣコンバーター２５を使用する場合には、１５のダイオードを省略することができる。
【０１３０】
（３）インピーダンス制御部によるインピーダンスの調節は、電流を変化させるのではなく、電圧を変化させてもよい。電圧を変化させることにより、動作電流が著しく低下する場合、特定部２２２は、当該ストリングスＳが劣化パネルを含むと特定することができる。
【０１３１】
（４）インピーダンス制御部、可変範囲設定部、診断処理部、記憶部、インピーダンス調節回路、コントローラー、中継機、ＰＣＳ、ゲートウェイ、サーバ装置等をそれぞれ構成する各処理部（ＣＰＵも含む）の全部若しくは一部を、共通のコンピュータにおいて実現してもよいし、通信ネットワーク若しくは信号線で接続された複数のコンピュータによって実現してもよい。診断装置の全部若しくは一部を、インピーダンス調節回路側に設けてもよい。たとえば、インピーダンス制御部、可変範囲設定部の全部若しくは一部を、インピーダンス調節回路側に設けてもよい。さらに、インピーダンス調節回路を、コントローラーと一体に構成することもできる。
【０１３２】
（５）変化量判定部、特定部を省略することも可能である。たとえば、調節部によるインピーダンスの変更に対応して、記憶部が、ＰＶパネル回路において計測された電圧若しくは電流を、計測値として記憶する。そして、表示制御部が、インピーダンス変更前の計測値と変更後の計測値とを、比較して表示させる。これにより、ユーザは、変化の著しいＰＶパネル、ストリングスについて、劣化を判断することが可能となる。
【０１３３】
（６）実施形態に用いられる情報の具体的な内容、値は自由であり、特定の内容、数値には限定されない。実施形態において、しきい値に対する大小判断、一致不一致の判断等において、以上、以下として値を含めるように判断するか、より大きい、上回る、より小さい、下回るとして値を含めないように判断するかも自由である。
【０１３４】
（７）本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。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、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら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】
【０１３５】
１…ＰＶパネル
２…電圧モニター
３…電流測定端子
４…コントローラー
６…インピーダンス調節回路
８…中継機
９…ゲートウェイ
１１…パワーライン
１２…ＰＣＳ
１２ａ…ＭＰＰ制御部
１２ｂ…コンバーター部
１２ｃ…インバーター部
１２ｄ…ＣＰＵ
１５、２９、３２…ダイオード
２１…サーバ装置
２２…ネットワークケーブル
２５…ＤＣ−ＤＣコンバーター
２５ａ…コンバーター回路
２５Ｕ…昇圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター
２５Ｄ…降圧用ＤＣ−ＤＣコンバーター
２６…スルー回路
２６ａ…スイッチ
２８…インダクタンス
３０…コンデンサ
６１…コンバーター動作部
６２…スルー動作部
１００…診断装置
１１０…インピーダンス制御部
１１１…調節部
１１２…切替制御部
１２０…可変範囲設定部
１２１…組み合せ設定部
１２２…昇降比設定部
１２３…測定部
１２４…可変範囲判定部
２００…診断処理部
２１０…計測値受付部
２１１…算出部
２１２…計測値比較部
２１３…異常判定部
２２０…変化指示部
２２１…変化量判定部
２２２…特定部
２２３…回復予測値算出部
２３１…表示制御部
３００…記憶部
３１１…計測値記憶部
３１２…調整値記憶部
３１３…設定記憶部
４００…入力部
５００…出力部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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