(57)【要約】【課題】検出精度が高い直流地絡検出装置を提供する。【解決手段】直流地絡検出装置は、零相直流変流器と、電流電圧変換部と、Ａ／Ｄ変換部と、算出部と、地絡判定部と、記憶部と、を備える。前記電流電圧変換部は前記零相直流変流器の出力を変換し、前記Ａ／Ｄ変換部は前記電流電圧変換部の出力を変換する。前記算出部は、前記零相直流変流器によって検出される不平衡電流と前記Ａ／Ｄ変換部から出力されるデジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を前記記憶部から読み出し、隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する。前記地絡判定部は、閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する。【選択図】図１
2018164340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電力線が貫通した状態で、前記一対の電力線の間で発生し得る不平衡電流を検出し、前記不平衡電流に応じたアナログ電流信号を出力する零相直流変流器と、
前記アナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流電圧変換部と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部と、
閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部と、
前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を予め不揮発的に記憶する記憶部と、
を備え、
前記算出部は、
前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を前記記憶部から読み出し、
隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する、
直流地絡検出装置。
【請求項２】
前記零相直流変流器の近傍に配置される温度センサと、
前記算出部によって算出された地絡電流値を、前記温度センサの検出結果に基づいて補正する補正部と、をさらに備える、請求項１に記載の直流地絡検出装置。
【請求項３】
隣接する前記サンプリング点間の前記不平衡電流に関する間隔は、前記不平衡電流の絶対値が大きいほど広い、請求項１又は請求項２に記載の直流地絡検出装置。
【請求項４】
前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記デジタル電圧信号の各データに対して特異であるか否かを判定する特異判定部と、
前記特異判定部によって特異でないと判定されたデータのみを複数集めて平均化する平均化部と、
をさらに備え、
前記算出部は、前記平均化部によって平均化されたデータに対応する地絡電流値を算出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の直流地絡検出装置。
【請求項５】
太陽電池パネルユニットと、
前記太陽電池パネルユニットが複数接続される接続箱と、
前記接続箱が複数接続され、接続されている複数の前記接続箱から出力される電力を集電する集電盤と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の直流地絡検出装置と、
を備え、
前記接続箱の各入力系統と前記集電盤の各入力系統の少なくとも一方に前記直流地絡検出装置の零相直流変流器が設置されている、太陽光発電システム。
【請求項６】
コンピュータを、
デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部、及び、
閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部、
として機能させ、
前記算出部は、
不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を記憶部から読み出し、
隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流地絡を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
零相直流変流器を用いて直流地絡を検出する直流地絡検出装置が特許文献１に開示されている。特許文献１では、直流地絡検出装置の検出精度を高めるために温度補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５３９９１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で開示されている直流地絡検出装置では、零相直流変流器の特性ばらつきが全く考慮されていないため、検出精度を十分に高めることができなかった。
【０００５】
また、特許文献１では、直流地絡検出装置を太陽光発電システムに設けることも開示している。特許文献１で例示されている太陽光発電システムは、単一の太陽電池パネルユニットを備える構成である。このような構成の太陽光発電システムは家庭用として利用されている。
【０００６】
これに対して、いわゆる産業用の太陽光発電システムは、大出力のシステムとするために多数の太陽電池パネルユニットを備える構成である。産業用の太陽光発電システムは、太陽電池パネルユニットが複数接続される接続箱と、接続箱が複数接続され、接続されている複数の前記接続箱から出力される電力を集電する集電盤と、をさらに備える。
【０００７】
接続箱の各入力系統や集電盤の各入力系統で直流地絡を検出することができれば、地絡の発生場所候補を接続箱の各入力系統や集電盤の各入力系統の単位で絞り込むことができるので、修理などを迅速に行うことができ、システムの稼働率を向上させることができる。
【０００８】
しかしながら、接続箱の各入力系統や集電盤の各入力系統に流れる電流は微少であるため、直流地絡検出装置の検出精度が高くなければ地絡の未検出や誤検出という問題が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、上記の状況に鑑み、検出精度の高い直流地絡検出装置、検出精度の高い直流地絡検出装置を備える太陽光発電システム、及びコンピュータを検出精度の高い直流地絡検出装置の一部として機能させることができるプログラム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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る直流地絡検出装置は、一対の電力線が貫通した状態で、前記一対の電力線の間で発生し得る不平衡電流を検出し、前記不平衡電流に応じたアナログ電流信号を出力する零相直流変流器と、前記アナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流電圧変換部と、前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部と、閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部と、前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を予め不揮発的に記憶する記憶部と、を備え、前記算出部は、前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を前記記憶部から読み出し、隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する構成（第１の構成）とする。
【００１１】
また、上記第１の構成の直流地絡検出装置において、前記零相直流変流器の近傍に配置される温度センサと、前記算出部によって算出された地絡電流値を、前記温度センサの検出結果に基づいて補正する補正部と、をさらに備える構成（第２の構成）であってもよい。
【００１２】
また、上記第１又は第２の構成の直流地絡検出装置において、隣接する前記サンプリング点間の前記不平衡電流に関する間隔は、前記不平衡電流の絶対値が大きいほど広い構成（第３の構成）であってもよい。
【００１３】
また、上記第１〜第３いずれかの構成の直流地絡検出装置において、前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記デジタル電圧信号の各データに対して特異であるか否かを判定する特異判定部と、前記特異判定部によって特異でないと判定されたデータのみを複数集めて平均化する平均化部と、をさらに備え、前記算出部は、前記平均化部によって平均化されたデータに対応する地絡電流値を算出する構成（第４の構成）であってもよい。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係る太陽光発電システムは、太陽電池パネルユニットと、前記太陽電池パネルユニットが複数接続される接続箱と、前記接続箱が複数接続され、接続されている複数の前記接続箱から出力される電力を集電する集電盤と、上記第１〜第４いずれかの構成の直流地絡検出装置と、を備え、前記接続箱の各入力系統と前記集電盤の各入力系統の少なくとも一方に前記直流地絡検出装置の零相直流変流器が設置されている構成（第５の構成）とする。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明に係るプログラムは、コンピュータを、デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部、及び、閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部、として機能させ、前記算出部は、不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報を記憶部から読み出し、隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する構成（第６の構成）とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、直流地絡の検出精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】サンプリング情報の一例を示す図
【図３】第２実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。
【図４】第３実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。
【図５】太陽光発電システムの概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００１９】
＜１．第１実施形態に係る直流地絡検出装置＞
図１は、第１実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る直流地絡検出装置は、零相直流変流器１と、ＩＶアンプ２と、Ａ／Ｄ変換器３と、コンピュータ４と、を備える。
【００２０】
零相直流変流器１は、磁性体コア（不図示）に一対の電力線が貫通した状態で、その一対の電力線の間で発生し得る不平衡電流を検出し、その不平衡電流に応じたアナログ電流信号を磁性体コアに巻かれている巻線から出力する。
【００２１】
ＩＶアンプ２は、零相直流変流器１から出力されるアナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する。なお、ＩＶアンプ２は零相直流変流器１とともに一つの部品（電流センサ）に内蔵されてもよく、逆にＩＶアンプ２と零相直流変流器１とを互いに独立して配置できるように別々の部品で構成してもよい。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器３は、ＩＶアンプ２から出力されるアナログ電圧信号を一定周期毎にデジタル電圧信号に変換する。なお、図１ではＡ／Ｄ変換器３はコンピュータ４の外部に設けられているが、Ａ／Ｄ変換器３はコンピュータ４に内蔵されてもよい。
【００２３】
コンピュータ４は、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する。コンピュータ４は、制御部４１と、記憶部４２と、を備える。制御部４１は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成することができ、記憶部４２は例えばＲＯＭ（Read Only Memory）によって構成することができる。
【００２４】
制御部４１は、後述するプログラム４２Ａを実行することによって、算出部４１Ａ及び地絡判定部４１Ｂとして機能する。
【００２５】
算出部４１Ａは、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する。算出内容の詳細については後述する。
【００２６】
地絡判定部４１Ｂは、閾値（例えば１０数ｍＡ）と算出部４１Ａによって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する。すなわち、地絡判定部４１Ｂは、算出部４１Ａによって算出された地絡電流値が閾値以上であれば、地絡が発生していると判定し、算出部４１Ａによって算出された地絡電流値が閾値未満であれば、地絡が発生していないと判定する。
【００２７】
記憶部４２は、プログラム４２Ａ及びサンプリング情報４２Ｂを予め不揮発的に記憶する。
【００２８】
サンプリング情報４２Ｂは、不平衡電流とＡ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号との関係を示す複数のサンプリング点に関する情報である。サンプリング情報４２Ｂは、零相直流変流器１の特性ばらつき、ＩＶアンプ２の特性ばらつき、及びＡ／Ｄ変換器３の特性ばらつきが反映されている情報である。
【００２９】
例えば、零相直流変流器１の磁性体コア（不図示）に一対の電力線が貫通した状態で、その一対の電力線に電流発信器を接続して既知の不平衡電流を流し、そのときのＡ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の値を計測する。その計測結果を基にサンプリング情報４２Ｂを作成する。なお、一対の電力線の代わりに、１本の電力線を零相直流変流器１の磁性体コア（不図示）に貫通させ、電流発信器を用いて既知の疑似不平衡電流を１本の電力線に流してもよい。
【００３０】
既知の不平衡電流を１００ｍＡ、２０ｍＡ、５ｍＡ、０ｍＡ、−５ｍＡ、−２０ｍＡ、及び−１００ｍＡとした場合、上記の計測を行うことにより、図２に示すサンプリング点ｓｍ１〜ｓｍ７を得ることができる。なお、各デジタル電圧信号の値ｙ１〜ｙ７は、後述する第３実施形態で実行される平均化処理によって平均化されたものを採用することが好ましい。
【００３１】
図２に示すサンプリング点ｓｍ１〜ｓｍ７を用いて、隣接するサンプリング点間の傾きａ１〜ａ６を求めることができる。下記に示すように、隣接するサンプリング点間の傾きａ１〜ａ６は、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の値の関数となる。
ａ１＝（ｙ１−ｙ２）／８０
ａ２＝（ｙ２−ｙ３）／１５
ａ３＝（ｙ３−ｙ４）／５
ａ４＝（ｙ４−ｙ５）／５
ａ５＝（ｙ５−ｙ６）／１５
ａ６＝（ｙ６−ｙ７）／８０
【００３２】
そして、各デジタル電圧信号の値ｙ１〜ｙ７及び各傾きａ１〜ａ６がサンプリング情報４２Ｂとして記憶部４２に不揮発的に記憶される。
【００３３】
次に、算出部４１Ａにおける算出内容の詳細について説明する。算出部４１Ａは、サンプリング情報４２Ｂを記憶部４２から読み出し、各デジタル電圧信号の値ｙ１〜ｙ７及び各傾きａ１〜ａ６を利用して、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の値（ｙｘ）に対応する地絡電流値（Ｉｇ）を算出する。隣接するサンプリング点間の線形関係を利用することによって、具体的な算出式は下記のようになる。
ｙｘ＜ｙ２の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ１）／ａ１｝＋１００
ｙ２≦ｙｘ＜ｙ３の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ２）／ａ２｝＋２０
ｙ３≦ｙｘ＜ｙ４の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ３）／ａ３｝＋５
ｙ４≦ｙｘ＜ｙ５の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ４）／ａ４｝＋０
ｙ５≦ｙｘ＜ｙ６の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ５）／ａ５｝−５
ｙ６≦ｙｘ      の場合・・・Ｉｇ＝｛（ｙｘ−ｙ６）／ａ６｝−２０
【００３４】
本実施形態によると、算出部４１Ａが、サンプリング情報４２Ｂを利用して、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出しているので、零相直流変流器１の特性ばらつき、ＩＶアンプ２の特性ばらつき、及びＡ／Ｄ変換器３の特性ばらつきが直流地絡検出の検出精度に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。したがって、直流地絡検出の検出精度が高くなる。
【００３５】
本実施形態では、隣接するサンプリング点間の不平衡電流に関する間隔は、不平衡電流の絶対値が大きいほど広くしている。これにより、不平衡電流の絶対値が小さい範囲における直流地絡検出の検出精度を不平衡電流の絶対値が大きい範囲における直流地絡検出の検出精度より高くすることができる。
【００３６】
＜２．第２実施形態に係る直流地絡検出装置＞
図３は、第２実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る直流地絡検出装置は、零相直流変流器１の近傍に設置される温度センサ５を備え、制御部４１がプログラム４２Ａを実行することによって補正部４１Ｃとしても機能し、記憶部４２が温度補正テーブルデータ４２Ｃを予め記憶している点で、第１実施形態に係る直流地絡検出装置と異なっており、それ以外の部分では第１実施形態に係る直流地絡検出装置と同様である。以下、第１実施形態に係る直流地絡検出装置と異なる部分について説明し、第１実施形態に係る直流地絡検出装置と同様の部分については説明を省略する。
【００３７】
温度センサ５の出力は、温度センサ５が検知した温度に対応するデジタルデータである。
【００３８】
補正部４１Ｃは、算出部４１によって算出された地絡電流値を、温度センサ４１の出力に基づいて補正する。補正部４１Ｃは、温度補正テーブルデータ４２Ｃを記憶部４２から読み出して補正を行う。例えば、温度補正テーブルデータ４２Ｃは所定の温度範囲毎に補正係数が定まっているテーブルデータであって、補正部４１Ｃは、算出部４１によって算出された地絡電流値に温度センサ４１の出力に対応する補正係数を乗じることで、算出部４１によって算出された地絡電流値を補正する。
【００３９】
温度補正テーブルデータ４２Ｃは零相直流変流器１の温度特性を反映したテーブルデータである。したがって、個々の零相直流変流器１で温度補正テーブルデータ４２Ｃの内容は異なる。
【００４０】
本実施形態によると、零相直流変流器１周辺の温度変化や零相直流変流器１の温度特性ばらつきが直流地絡検出の検出精度に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。したがって、直流地絡検出の検出精度が、第１実施形態よりも高くなる。
【００４１】
＜３．第３実施形態に係る直流地絡検出装置＞
図４は、第３実施形態に係る直流地絡検出装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る直流地絡検出装置は、制御部４１がプログラム４２Ａを実行することによって特異判定部４１Ｄ及び平均化部４１Ｅとしても機能する点で、第２実施形態に係る直流地絡検出装置と異なっており、それ以外の部分では第２実施形態に係る直流地絡検出装置と同様である。以下、第２実施形態に係る直流地絡検出装置と異なる部分について説明し、第２実施形態に係る直流地絡検出装置と同様の部分については説明を省略する。
【００４２】
特異判定部４１Ｄは、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の各データに対して特異であるか否かを判定する。例えば、特異判定部４１Ｄは、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の連続する第１所定数（例えば３６個）のデータに対して、第１所定数（例えば３６個）のデータ内で最大値であるデータから降順に第２所定数（例えば１６個）のデータと、第１所定数（例えば３６個）のデータ内で最小値であるデータから昇順に第３所定数（例えば１６個）のデータと、を特異であると判定し、残りの第４所定数（例えば４個）のデータを特異でないと判定する。なお、第１所定数＝第２所定数＋第３所定数＋第４所定数の関係が成り立っている。第２所定数と第３所定数は、同じ数であってもよく、互いに異なる数であってもよい。
【００４３】
平均化部４１Ｅは、特異判定部４１Ｄによって特異でないと判定されたデータのみを第４所定数（例えば４個）集めて平均化する。そして、算出部４１Ａは、平均化部４１Ｅによって平均化されたデータ（Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号）に対応する地絡電流値を算出する。これにより、地絡電流値の算出結果が安定する。
【００４４】
特異判定部４１Ｄ及び平均化部４１Ｅは、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号の連続する第１所定数（例えば３６個）のデータ毎に、上記の動作を繰り返す。
【００４５】
なお、特異判定部４１Ｄ及び平均化部４１Ｅは、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル電圧信号のみならず、温度センサ５の出力に対しても同様の処理を実行してもよい。この場合、補正部４１Ｃは、算出部４１Ａによって算出された地絡電流値を、平均化部４１Ｅによって平均化されたデータ（温度センサ５の出力）に基づいて補正する。これにより、地絡電流値の補正結果が安定する。
【００４６】
＜４．太陽光発電システム＞
図５は、太陽光発電システムの概略構成例を示す図である。図５に示す太陽光発電システムは、複数の太陽光パネルユニット１０１と、複数の接続箱１０２と、集電盤１０３と、パワーコンディショナ１０４と、複数の直流地絡検出モジュール１０５と、コンピュータ１０６と、表示灯１０７と、を備える。図５に示す太陽光発電システムは、上述した第１〜第３実施形態いずれかの直流地絡検出装置を実質的に複数備える構成である。
【００４７】
接続箱１０２は、複数の入力系統を備え、各入力系統に太陽光パネルユニット１０１の出力電力が供給される。接続箱１０２の各入力系統には直流地絡検出モジュール１０５が設けられる。接続箱１０２は、コンピュータ１０６も内蔵している。接続箱１０２の外部から視認可能な位置に表示灯１０７が設けられている。接続箱１０２は、各入力系統で入力した電力を合わせて出力する。
【００４８】
集電盤１０３は、複数の入力系統を備え、各入力系統に接続箱１０２の出力電力が供給される。集電盤１０３の各入力系統には直流地絡検出モジュール１０５が設けられる。集電盤１０３は、コンピュータ１０６も内蔵している。集電盤１０３の外部から視認可能な位置に表示灯１０７が設けられている。集電盤１０３は、パワーコンディショナ１０４を内蔵しており、各入力系統で入力した電力を集電してパワーコンディショナ１０４に供給する。パワーコンディショナ１０４は、入力した直流電力を交流電力又は異なる電圧値の直流電力に変換して出力する。なお、図５ではパワーコンディショナ１０４は集電盤１０３に内蔵されているが、パワーコンディショナ１０４は集電盤１０３の外部に設けてもよい。
【００４９】
直流地絡検出モジュール１０５は、零相直流変流器１、ＩＶアンプ２、及びＡ／Ｄ変換器３をモジュール化したものである。直流地絡検出モジュール１０５から出力されるデジタル電圧信号はコンピュータ１０６によって処理される。
【００５０】
コンピュータ１０６は、コンピュータ４と同様の機能を有する。ただし、コンピュータ１０６に、そのコンピュータ１０６と一緒に同一の接続箱１０２又は同一の集電盤１０３に内蔵される直流地絡検出モジュール１０５それぞれに対応する複数のサンプリング情報を予め記憶させておく。また、直流地絡検出モジュール１０５それぞれの近傍に温度センサ５を設置し、温度センサ５の出力もコンピュータ１０６に供給してもよい。この場合、コンピュータ１０６に、そのコンピュータ１０６と一緒に同一の接続箱１０２又は同一の集電盤１０３に内蔵される直流地絡検出モジュール１０５それぞれに対応する温度補正テーブルデータを予め記憶させておく。コンピュータ１０６は、直流地絡検出モジュール１０５から出力されるデジタル電圧信号に基づいて地絡が発生しているか否かを判定し、地絡が発生していると判定した場合には表示灯１０７を点灯させる。表示灯１０７としては例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。
【００５１】
図５に示す太陽光発電システムによると、接続箱１０５の各入力系統及び集電盤１０３の各入力系統で直流地絡を検出することができる。これにより、地絡の発生場所候補を接続箱１０５の各入力系統及び集電盤１０３の各入力系統の単位で絞り込むことができるので、修理などを迅速に行うことができ、システムの稼働率を向上させることができる。
【００５２】
また、直流地絡検出モジュール１０５及びコンピュータ１０６による直流地絡検出の検出精度が高いので、接続箱１０２の各入力系統及び集電盤１０３の各入力系統に流れる電流が微少であるにもかかわらず、地絡の未検出や誤検出という問題が生じない。
【００５３】
なお、図５では接続箱１０５の各入力系統及び集電盤１０３の各入力系統の両方に直流地絡検出モジュール１０５を設けているが、接続箱１０５の各入力系統及び集電盤１０３の各入力系統の片方のみに直流地絡検出モジュール１０５を設けてもよい。パワーコンディショナ１０４の制御回路、地絡検出モジュール１０５、コンピュータ１０６、及び表示灯１０７の電源装置としては、例えば太陽光パネルユニット１０１の出力電圧と、図５に示す太陽光発電システムと系統連系を行っている商用交流電源の出力電圧とを入力し、太陽光パネルユニット１０１の出力電圧が調整可能な設定値以上である場合に太陽光パネルユニット１０１の出力電圧をＤＣ／ＤＣ変換して電源電圧を生成し、太陽光パネルユニット１０１の出力電圧が上記設定値未満である場合に上記商用交流電源の出力電圧をＡＣ／ＤＣ変換して電源電圧を生成する電源装置を用いるとよい。当該電源装置にバッテリをさらに設け、太陽光パネルユニット１０１の出力電力によって上記バッテリを充電し、太陽光パネルユニット１０１の出力電圧が上記設定値未満である場合に、原則として上記バッテリの放電電圧を電源電圧として用い、上記バッテリの放電電圧では不十分であれば例外的に上記商用交流電源の出力電圧をＡＣ／ＤＣ変換して電源電圧を生成してもよい。
【００５４】
＜５．その他＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えばコンピュータ４やコンピュータ１０６の代わりに専用の回路を用いてもよい。
【００５５】
また、太陽光発電システムにおいて、表示灯１０７に代えて又は表示灯１０７に加えて、コンピュータ１０６に接続される送信装置を接続箱１０２や集電盤１０３に内蔵してもよい。そして、コンピュータ１０６によって地絡が発生していると判定された場合に、コンピュータ１０６が上記の送信装置を介して管理センターに地絡検出信号を送信するようにすればよい。これにより、地絡検出を遠隔監視することが可能となる。
【００５６】
また、上述したコンピュータ１０６から管理センターへの地絡検出信号の送信に代えて又は上述したコンピュータ１０６から管理センターへの地絡検出信号の送信に加えて、コンピュータ１０６が上記の送信装置を介して管理センターに地絡判定結果を送信してもよい。これにより、地絡に到らない微小漏れ電流の時間的な推移を遠隔監視することが可能となる。
【００５７】
コンピュータ１０６に接続される送信装置と管理センターとの通信経路は、有線であってもよく、無線であってもよく、有線と無線の組み合わせであってもよい。
【００５８】
また、第３実施形態に係る直流地絡検出装置から温度補正に関する部分を取り除くことも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・零相直流変流器、２・・・ＩＶアンプ、３・・・Ａ／Ｄ変換器、４・・・コンピュータ、４１・・・制御部、４１Ａ・・・算出部、４１Ｂ・・・地絡判定部、４１Ｃ・・・補正部、４１Ｄ・・・特異判定部、４１Ｅ・・・平均化部、４２・・・記憶部、４２Ａ・・・プログラム、４２Ｂ・・・サンプリング情報、４２Ｃ・・・温度補正テーブルデータ、５・・・温度センサ、１０１・・・太陽光パネルユニット、１０２・・・接続箱、１０３・・・集電盤、１０４・・・パワーコンディショナ、１０５・・・直流地絡検出モジュール、１０６・・・コンピュータ、１０７・・・表示灯
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月25日(2018.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電力線が貫通した状態で、前記一対の電力線の間で発生し得る不平衡電流を検出し、前記不平衡電流に応じたアナログ電流信号を出力する零相直流変流器と、
前記アナログ電流信号をアナログ電圧信号に変換する電流電圧変換部と、
前記アナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部と、
閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部と、
正の前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係及び負の前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を少なくとも示す複数のサンプリング点に関する情報を予め不揮発的に記憶する記憶部と、
を備え、
前記算出部は、
正の前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係及び負の前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を少なくとも示す複数のサンプリング点に関する情報を前記記憶部から読み出し、
隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する、
直流地絡検出装置。
【請求項２】
前記零相直流変流器の近傍に配置される温度センサと、
前記算出部によって算出された地絡電流値を、前記温度センサの検出結果に基づいて補正する補正部と、をさらに備える、請求項１に記載の直流地絡検出装置。
【請求項３】
隣接する前記サンプリング点間の前記不平衡電流に関する間隔は、前記不平衡電流の絶対値が大きいほど広い、請求項１又は請求項２に記載の直流地絡検出装置。
【請求項４】
前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記デジタル電圧信号の各データに対して特異であるか否かを判定する特異判定部と、
前記特異判定部によって特異でないと判定されたデータのみを複数集めて平均化する平均化部と、
をさらに備え、
前記算出部は、前記平均化部によって平均化されたデータに対応する地絡電流値を算出する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の直流地絡検出装置。
【請求項５】
太陽電池パネルユニットと、
前記太陽電池パネルユニットが複数接続される接続箱と、
前記接続箱が複数接続され、接続されている複数の前記接続箱から出力される電力を集電する集電盤と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の直流地絡検出装置と、
を備え、
前記接続箱の各入力系統と前記集電盤の各入力系統の少なくとも一方に前記直流地絡検出装置の零相直流変流器が設置されている、太陽光発電システム。
【請求項６】
コンピュータを、
デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する算出部、及び、
閾値と前記算出部によって算出された地絡電流値との比較結果に基づいて地絡が発生しているか否かを判定する地絡判定部、
として機能させ、
前記算出部は、
正の不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係及び負の前記不平衡電流と前記デジタル電圧信号との関係を少なくとも示す複数のサンプリング点に関する情報を記憶部から読み出し、
隣接する前記サンプリング点間の傾きを利用して、前記デジタル電圧信号に対応する地絡電流値を算出する、プログラム。