(57)【要約】【課題】様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなく太陽電池ストリングの異常を判定すること。【解決手段】太陽電池ストリング（１１〜１３）単位で最大電力点追従制御により選出される最大電力点を抽出する測定装置（１５）と、複数の日射強度毎の最大電力点における太陽電池ストリング全体のストリングシステム抵抗の逆数に基づいて、診断対象となる太陽電池ストリングの推定最大ストリング電力を算出する第１算出部（１７１）と、推定最大ストリング電力を、当該太陽電池ストリングに設計された設計最大ストリング電力で除算してストリング電力比を算出する第２算出部（１７２）と、ストリング電力比に基づいて太陽電池ストリングの異常を判定する判定部（１７４）と、を備える構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池ストリング単位で最大電力点追従制御により選出される最大電力点を抽出する抽出手段と、
複数の日射強度毎の最大電力点における前記太陽電池ストリング単位での発電電圧としてのストリング電圧を、前記太陽電池ストリング単位での発電電流としてのストリング電流で除算して得られるストリングシステム抵抗の逆数に基づいて、診断対象となる前記太陽電池ストリングの推定最大ストリング電力を算出する第１の算出手段と、
前記推定最大ストリング電力を、当該太陽電池ストリングに設計された設計最大ストリング電力で除算してストリング電力比を算出する第２の算出手段と、
前記ストリング電力比に基づいて前記太陽電池ストリングの異常を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする太陽電池ストリング診断システム。
【請求項２】
前記第１の算出手段は、前記ストリングシステム抵抗の逆数から、前記ストリング電流を独立変数とし、前記ストリングシステム抵抗の逆数を従属変数として求められる線形回帰式の線形係数を算出し、前記ストリング電流を、前記線形係数で除算することで前記推定最大ストリング電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ストリング診断システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記ストリング電力比と予め設定された閾値との比較により前記太陽電池ストリングの異常を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池ストリング診断システム。
【請求項４】
前記判定手段は、前記閾値との比較結果に基づいて前記太陽電池ストリングを構成する太陽電池モジュールの汚染に起因する異常を判定することを特徴とする請求項３に記載に太陽電池ストリング診断システム。
【請求項５】
前記判定手段は、前記閾値との比較結果に基づいて前記太陽電池ストリングを構成する太陽電池モジュールの劣化に起因する異常を判定することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載に太陽電池ストリング診断システム。
【請求項６】
太陽電池ストリング単位で最大電力点追従制御により選出される最大電力点を抽出するステップと、
複数の日射強度毎の最大電力点における前記太陽電池ストリング単位での発電電圧としてのストリング電圧を、前記太陽電池ストリング単位での発電電流としてのストリング電流で除算して得られるストリングシステム抵抗の逆数に基づいて、診断対象となる前記太陽電池ストリングの推定最大ストリング電力を算出するステップと、
前記推定最大ストリング電力を、当該太陽電池ストリングに設計された設計最大ストリング電力で除算してストリング電力比を算出するステップと、
前記ストリング効率に基づいて前記太陽電池ストリングの異常を判定するステップと、
を備えることを特徴とする太陽電池ストリング診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムで使用される太陽電池ストリングの異常を診断する太陽電池ストリング診断システム及び太陽電池ストリング診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーの買い取り価格（タリフ）を法律により定めるフィードインタリフの導入が世界的に進んでいる。これに伴い、企業のみならず一般家庭でも太陽光発電システムが導入され始めている。特に、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が普及し始めている。このメガソーラーシステムでは、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、地域の電力を賄うことが期待されている。
【０００３】
太陽光発電システムを構成する太陽電池ストリングは、複数の太陽電池モジュールが直列接続されて構成される。また、太陽電池モジュールは、太陽電池セルの直列回路で構成されている。太陽電池モジュールでは、モジュール内の部分的な陰や不具合の影響を抑制することを目的として複数のブロックに分割されている。そして、これらのブロック毎に電流の遮断を防止するためにバイパスダイオードが組み込まれている。このバイパスダイオードの作用により、太陽電池モジュールの部分的な不具合等の影響が吸収される。この結果、太陽電池モジュールから安定した発電出力の供給が確保される。
【０００４】
その反面、太陽電池モジュール単位で発電出力低下が発生する場合においても、バイパスダイオードの作用により、極端な発電出力の低下が防止される。このため、太陽電池モジュールパネルにおける欠陥の進展、ホットスポットの成長に伴う異常や破損を認識することが非常に困難である。そして、太陽電池モジュールパネルの異常や故障を放置しておくと、大幅な発電出力の低下の原因や安全上のリスクとなり得る。このため、早期に発見して必要な対応を採ることが望まれる。
【０００５】
一般に、太陽光発電システムでは、日陰等の外的要因や、パワーコンディショナにおけるＭＰＰＴ（Maximum  Power  Point  Tracking）制御時の最大電力点のミスマッチ等の内的要因に基づく出力特性の変動を回避することが困難である。設置環境や整備状況等がシステム毎に異なる太陽光発電システムにおいては、このような外的要因や内的要因に基づく出力特性の変動を考慮してストリングの異常を判定することが要請されている。
【０００６】
本出願人は、このような様々な環境下において、太陽電池ストリングの異常（劣化）を判定する太陽電池ストリング診断システムを提案している（例えば、特許文献１参照）。この太陽電池ストリング診断システムにおいては、複数の日射強度毎の最大電力点における太陽電池ストリング全体の抵抗（ストリングシステム抵抗）の逆数（ストリングシステム抵抗逆数）から求められる線形回帰式の線形係数を算出し、太陽光発電システムの運用開始時等の基準時に算出された線形回帰式の線形係数（基準時線形係数）と、任意の診断時に算出された線形回帰式の線形係数（診断時線形係数）との比較結果に基づいて太陽電池ストリングの異常を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６１０８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したような太陽電池ストリング診断システムにおいては、複雑な制御を必要とすることなく、簡単に太陽電池ストリングの異常を診断することが要請されている。このように複雑な制御を必要とすることなく、太陽電池ストリングの異常を診断することは、メガソーラーシステムを含む太陽光発電システムを健全に運営する上で重要な技術課題となっている。
【０００９】
特に、太陽電池ストリングを構成する太陽電池モジュールパネルの表面に堆積する埃に起因する太陽電池ストリングの異常を診断することや、パワーコンディショナの定格出力を越えた枚数の太陽電池モジュールパネルを設置する過積載の環境下にて太陽電池ストリングの異常を診断することは、メガソーラーシステムを含む太陽光発電システムを健全に運営する上で重要な技術課題となっている。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなく太陽電池ストリングの異常を判定することができる太陽電池ストリング診断システム及び太陽電池ストリング診断方法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】
【００１１】
本発明に係る太陽電池ストリング診断システムは、太陽電池ストリング単位で最大電力点追従制御により選出される最大電力点を抽出する抽出手段と、複数の日射強度毎の最大電力点における前記太陽電池ストリング単位での発電電圧としてのストリング電圧を、前記太陽電池ストリング単位での発電電流としてのストリング電流で除算して得られるストリングシステム抵抗の逆数に基づいて、診断対象となる前記太陽電池ストリングの推定最大ストリング電力を算出する第１の算出手段と、前記推定最大ストリング電力を、当該太陽電池ストリングに設計された設計最大ストリング電力で除算してストリング電力比を算出する第２の算出手段と、前記ストリング電力比に基づいて前記太陽電池ストリングの異常を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る太陽電池ストリング診断方法は、太陽電池ストリング単位で最大電力点追従制御により選出される最大電力点を抽出するステップと、複数の日射強度毎の最大電力点における前記太陽電池ストリング単位での発電電圧としてのストリング電圧を、前記太陽電池ストリング単位での発電電流としてのストリング電流で除算して得られるストリングシステム抵抗の逆数に基づいて、診断対象となる前記太陽電池ストリングの推定最大ストリング電力を算出するステップと、前記推定最大ストリング電力を、当該太陽電池ストリングに設計された設計最大ストリング電力で除算してストリング電力比を算出するステップと、前記ストリング効率に基づいて前記太陽電池ストリングの異常を判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなく太陽電池ストリングの異常を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムに適用される太陽電池モジュールの拡大図である。
【図３】ＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点の説明図である。
【図４】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムにおけるストリングの異常判定動作を説明するためのフロー図である。
【図５】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムにおける推定最大ストリング電力算出処理を説明するためのフロー図である。
【図６】太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナに入力される電流と、日射強度との関係の一例を示す図である。
【図７】図５に示す推定最大ストリング電力算出処理で収集されるストリング電圧値及びストリング電流値の説明図である。
【図８】図５に示す基準時線形係数算出処理で算出される線形回帰式の説明図である。
【図９】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムにおけるストリング電力比算出処理を説明するためのフロー図である。
【図１０】本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システムにおける異常判定処理を説明するためのフロー図である。
【図１１】本実施の形態の変形例に係る太陽電池ストリング診断システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システム（以下、適宜「診断システム」という）は、例えば、メガソーラーシステムにおける太陽電池ストリングの診断に好適に利用される。以下においては、本実施の形態に係る診断システムがメガソーラーシステムに適用される場合を例として説明する。しかしながら、本実施の形態に係る診断システムが適用される対象はメガソーラーシステムに限定されるものではなく、より小規模な太陽光発電システムに適用することができる。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る太陽電池ストリング診断システム（診断システム）１０の構成を示すブロック図である。なお、図１においては、メガソーラーシステムを構成する多数の太陽電池アレイ、太陽電池ストリングのうち、説明の便宜上、３個の太陽電池ストリング（以下、単に「ストリング」という）１１〜１３のみを示している。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態に係る診断システム１０は、複数のストリング１１〜１３、パワーコンディショナ１４、ストリング電気特性測定装置（測定装置）１５、ストリング電気特性受信サーバ（受信サーバ）１６、診断装置１７及び監視装置１８を含んで構成される。診断システム１０では、敷地内に設置されたストリング１１〜１３におけるストリング電圧及びストリング電流を測定し、その測定結果に基づいてストリング１１〜１３毎の異常を診断する。ここで、ストリング１１〜１３の異常とは、ストリング１１〜１３を構成する太陽電池モジュール２０の劣化等に基づく発電出力の低下等の要因となる異常や、ストリング１１〜１３を構成する太陽電池モジュール２０の汚染に基づく発電出力の低下等の要因となる異常が含まれる。
【００１８】
それぞれのストリング１１〜１３は、例えば、最大出力２５０Ｗの太陽電池モジュール２０が直列に９枚接続されることにより、最大出力２２５０Ｗのストリングとして構成される。太陽電池モジュール２０は、太陽光を表面（モジュール表面）に受光し、太陽光エネルギーを電気エネルギー（直流）に変換する。なお、これらの太陽電池モジュール２０は、太陽電池パネルと呼ぶこともできる。
【００１９】
ストリング１１〜１３は、診断システム１０が設けられる敷地内に整列して配置されている。また、それぞれのストリング１１〜１３においては、太陽電池モジュール２０が整列して配置されている。図１では、同図に示す上下方向に一定間隔で配置された３枚の太陽電池モジュール２０が同図に示す左右方向に３列配置された場合について示している。ストリング１１〜１３は、それぞれ逆流防止ダイオード（ブロッキングダイオード）２１〜２３を介してパワーコンディショナ１４に接続されている。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係る診断システム１０に適用される太陽電池モジュール２０の拡大図である。図２に示すように、太陽電池モジュール２０は、複数の太陽電池セル２０１を含んでいる。太陽電池モジュール２０内の太陽電池セル２０１は、インターコネクタのはんだ接続によって全て直列に配線された電気回路となっている。太陽電池モジュール２０は、太陽電池モジュール２０内の部分的な陰や故障・不具合の影響を抑えることを目的として複数の直列回路群に分割されている。これらの直列回路群には、ストリング電流の遮断を防ぐためのバイパスダイオード２０２が並列に組み込まれている。なお、これらのバイパスダイオード２０２で分割された部分的な太陽電池セル群は、サブストリングやクラスタと呼ばれることがある。本明細書においては、これらの太陽電池セル群をサブストリング２０３と呼ぶものとする。
【００２１】
パワーコンディショナ１４は、ストリング１１〜１３の挙動を制御する。また、パワーコンディショナ１４は、ストリング１１〜１３によって生成された直流電力を交流電力に変換する。例えば、パワーコンディショナ１４は、図示しない商用電源や負荷に接続される。このような場合、ストリング１１〜１３で発電された電力は負荷で消費され、或いは、商用電源に売電される。
【００２２】
また、パワーコンディショナ１４は、メガソーラーシステム（太陽光発電システム）における発電量を最大化する制御を行う。例えば、パワーコンディショナ１４は、ストリング１１〜１３（太陽電池モジュール２０）の特性に合わせ、発電できる電力を最大化する最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Maximum  Power  Point  Tracking）制御を行う。ＭＰＰＴ制御では、太陽電池モジュール２０の出力を常に最大化できるように、太陽電池アレイＡから最大の電力を引き出せる電圧（最大電力点）を求める。そして、その電圧がストリング動作電圧となり、シリーズに構成された太陽電池モジュール２０の分担電圧となって太陽電池モジュール２０を日射量に応じて発電させる。
【００２３】
メガソーラーシステムでは、一般にＭＰＰＴ制御として山登り法が適用されている。山登り法では、一定の更新間隔で電圧（ストリング電圧）を一定量だけ変化（増加又は減少）させると共に、変化後の電力を求める。そして、変化後の電力と、電圧を変化させる前の電力とを比較し、電力が大きい電圧を選択する。このようなＭＰＰＴ制御（山登り法）により、メガソーラーシステムでは、気象条件等の変化で常に変動する最大電力点に追従しながら最大の発電量を確保することができる。
【００２４】
ストリング電気特性測定装置（以下、適宜「測定装置」という）１５は、メガソーラーシステムのストリング１１〜１３におけるストリング単位での電気特性を測定する。ここで言う電気特性とは、ストリング単位での発電電圧（ストリング電圧）や発電電流（ストリング電流）である。すなわち、測定装置１５は、ストリング１１〜１３におけるストリング電圧及びストリング電流を測定する。測定装置１５は、抽出手段の一例を構成するものであり、詳細について後述するように、ＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点を抽出する。なお、測定装置１５は、ストリング監視ユニットと呼ばれることもある。
【００２５】
ストリング電気特性受信サーバ（以下、適宜「受信サーバ」という）１６は、測定装置１５に接続される。受信サーバ１６は、測定装置１５で測定されたストリング単位での電気特性データを保存する。例えば、受信サーバ１６は、ストリング単位の電流値や電圧値を、データとして保存する。また、上記以外のデータとして、受信サーバ１６は、後述する設計最大ストリング電力や推定最大ストリング電力を保存する。さらに、受信サーバ１６は、後述する診断装置１７の判定部１７４によるストリング１１〜１３の判定結果（異常の判定結果）を保存する。受信サーバ１６は、これらのストリング単位の電流や電圧の測定値等のデータを、一定期間（例えば、１か月）保存することができる。
【００２６】
診断装置１７は、例えば、第１算出部１７１、第２算出部１７２、記憶部１７３、判定部１７４、表示部１７５及び通信部１７６を含んで構成される。なお、診断装置１７の構成については、図１に示す内容に限定されるものではなく適宜変更が可能である。なお、第１算出部１７１、第２算出部１７２は、それぞれ第１、第２の算出手段の一例を構成し、判定部１７４は、判定手段の一例を構成する。
【００２７】
第１算出部１７１は、測定装置１５で測定されたストリング電流及びストリング電圧に基づいて、ストリング１１〜１３毎の抵抗（以下、「ストリングシステム抵抗」という）及びその逆数（以下、「ストリングシステム抵抗逆数」という）を求める。より具体的には、第１算出部１７１は、複数の日射強度毎にＭＰＰＴ制御で求められる最大電力点におけるストリング電流及びストリング電圧から、ストリングシステム抵抗及びストリングシステム抵抗逆数を求める。なお、これらのストリングシステム抵抗及びストリングシステム抵抗逆数は、それぞれシステム抵抗及びシステムアクセプタンスと呼ぶこともできる。これらのストリングシステム抵抗及びストリングシステム抵抗逆数の算出方法については後述する。
【００２８】
また、第１算出部１７１は、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数から線形回帰式を求めると共に、その線形回帰式における線形係数を求める。ここで、求められる線形回帰式は、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数の特性を示す式である。また、線形回帰式の線形係数は、線形回帰式における傾きを示す係数である。線形係数は、診断対象となるストリングの劣化度合いに関連付けられる係数である。なお、これらの線形回帰式及び線形係数の算出方法については後述する。
【００２９】
さらに、第１算出部１７１は、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数に基づいて、診断対象となるストリングの推定最大ストリング電力を算出する。推定最大ストリング電力とは、診断対象となるストリングの現在の状況（劣化等を反映した状況）で発電することが推定される最大電力である。第１算出部１７１は、基準となる日射強度におけるストリング電流を、上述した線形回帰式に含まれる線形係数で除算することで推定最大ストリング電力を算出する。なお、推定最大ストリング電力の算出方法については後述する。
【００３０】
第２算出部１７２は、第１算出部１７１により算出された推定最大ストリング電力と、診断対象となるストリングに設計された最大ストリング電力（設計最大ストリング電力）との比（ストリング電力比）を求める。設計最大ストリング電力は、ストリングの製造時に想定される最大の発電電力である。例えば、設計最大ストリング電力は、当該ストリングに含まれる太陽電池モジュール２０の製造業者により規定され、太陽電池モジュール２０の数に応じて変動する。設計最大ストリング電力は、カタログ値や仕様値と呼ぶこともできる。第２算出部１７２は、第１算出部１７１により算出された推定最大ストリング電力を、設計最大ストリング電力で除算することでストリング電力比を算出する。ストリング電力比は、設計最大ストリング電力に対する推定最大ストリング電力の割合を示す。
【００３１】
記憶部１７３は、ストリング１１〜１３の異常の判定に必要となる各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１７３は、第２算出部１７２が算出したストリング電力比から診断対象となるストリングの異常を判定するための閾値（図９のステップＳＴ９０１又はＳＴ９０２参照）を記憶する。例えば、記憶部１７３は、ストリング１１〜１３を構成する太陽電池モジュール２０の汚染や劣化に起因する異常を判定するための閾値を記憶する。また、記憶部１７３は、判定部１７４によるストリング１１〜１３の判定結果を記憶する。
【００３２】
判定部１７４は、第２算出部１７２が算出したストリング電力比に基づいてストリング１１〜１３の異常を判定する。例えば、判定部１７４は、ストリング電力比と、記憶部１７３に記憶された閾値（汚染や劣化に起因する異常を判定するための閾値）との比較によりストリング１１〜１３の異常を判定する。なお、判定部１７４は、ストリング１１〜１３の汚染に起因する異常又は劣化に起因する異常を示す画像データ（ストリング状態診断画像データ）を生成する。
【００３３】
表示部１７５は、液晶ディスプレイなどの出力手段で構成され、判定部１７４による判定結果を表示する。例えば、表示部１７５は、判定部１７４により生成されたストリング状態診断画像データを表示する。このストリング状態診断画像データには、異常と判定されたストリング１１〜１３の位置を特定する情報が含まれることが好ましい。例えば、診断システム１０における全てのストリング１１〜１３の位置を示すと共に、異常と判定されたストリング１１〜１３を異なる色で表示することは実施の形態として好ましい。
【００３４】
通信部１７６は、有線又は無線により接続された監視装置１８との間で通信を行う。例えば、通信部１７６は、判定部１７４による判定結果（ストリング１１〜１３が異常であることを示す判定結果）を監視装置１８に送信する。なお、監視装置１８は、診断システム１０の遠隔地に配置することができる。この場合、通信部１７６は、無線により判定結果を監視装置１８に送信することが好ましい。
【００３５】
監視装置１８では、通信部１７６から受け取った判定結果を管理する。例えば、監視装置１８は、この判定結果をストリング１１〜１３の経年劣化の診断に利用する。監視装置１８により、診断装置１７の診断結果（異常判定結果）を管理することにより、本実施の形態に係る診断システム１０は、太陽電池ストリング監視システムとしても機能する。すなわち、診断システム１０は、ストリング１１〜１３における任意の診断時の異常を判定すると共に、経年異常を判定することができる。
【００３６】
ところで、太陽光発電システムのパワーコンディショナで実行されるＭＰＰＴ制御では、日射強度に応じて太陽電池モジュールから最大の電力を引き出せる電圧（最大電力点）を求める。以下、このＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点の一例について、図３を参照して説明する。図３は、ＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点の一例の説明図である。
【００３７】
図３において、実線ＩＶ１は、日射強度が１０００Ｗ／ｍ２時の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を示す。また、実線ＩＶ２、ＩＶ３、ＩＶ４及びＩＶ５は、それぞれ日射強度が８００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２時のＩ−Ｖ特性を示す。一方、破線ＰＶ１は、日射強度が１０００Ｗ／ｍ２時の電力−電圧特性（Ｐ−Ｖ特性）を示す。また、破線ＰＶ２、ＰＶ３、ＰＶ４及びＰＶ５は、それぞれ日射強度が８００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２時のＰ−Ｖ特性を示す。
【００３８】
図３に示すように、ＭＰＰＴ制御においては、日射強度が１０００Ｗ／ｍ２の場合に、最大電力点としてＭＰＰ１が選出され、このＭＰＰ１に対応する電圧値で太陽電池モジュールが発電される。同様に、日射強度が８００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の場合に、それぞれ最大電力点としてＭＰＰ２、ＭＰＰ３、ＭＰＰ４及びＭＰＰ５が選出され、これらのＭＰＰ２〜ＭＰＰ５に対応する電圧値で太陽電池モジュールが発電される。これらのＭＰＰ１〜ＭＰＰ５は、対応するＰ−Ｖ特性の最大値に対応している。
【００３９】
ＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点は、太陽電池モジュール２０を発電するための電圧値の特定に利用され、それ以外の用途に利用されることは少ない。一方で、任意の日射強度に応じてＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点は、設置環境や整備状況等の影響を含むストリングの特性を示すと考えることができる。本発明者らは、日射強度に応じてＭＰＰＴ制御で選出される最大電力点から求められるストリングの特性（より具体的には、後述するストリング電力比）を、ストリングの異常判定に利用し得ることを見出し、本発明に想到した。
【００４０】
すなわち、本発明の骨子は、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリング全体の抵抗（ストリングシステム抵抗）の逆数（ストリングシステム抵抗逆数）に基づいて推定最大ストリング電力を算出し、この推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力との比であるストリング電力比を算出し、このストリング電力比に基づいてストリングの異常を判定することである。
【００４１】
本発明によれば、診断対象となるストリングにおける推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力との比であるストリング電力比に基づいてストリングの異常が判定される。ここで、推定最大ストリング電力の算出に利用される、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗には、太陽電池モジュールの電極部材の劣化（フィンガー、はんだ、背面電極）及びストリングが有する構成部品の接触抵抗の増加や損傷、日陰等の外的要因やＭＰＰＴ制御時の最大電力点のミスマッチ等の影響が含まれる。一方、ストリング電力比は、推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力とから容易に求めることができる。このような外的要因等の影響を受けるストリングシステム抵抗の逆数に基づいて推定最大ストリング電力が算出され、これに応じたストリング電力比に基づいてストリングの異常が判定されるので、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなくストリングの異常を判定することができる。
【００４２】
以下、本実施の形態に係る診断システム１０において、ストリング１１〜１３の異常を判定する際の動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る診断システム１０におけるストリングの異常判定動作を説明するためのフロー図である。例えば、図４に示すフローは、診断システム１０の管理者からの指示に応じて実行され、或いは、太陽光発電システムの稼働後、定期的に実行されるが、これらに限定されるものではない。
【００４３】
ストリング１１〜１３の異常を判定する際、診断システム１０は、まず、診断対象となるストリングにおける推定最大ストリング電力を算出する処理（推定最大ストリング電力算出処理）を行う（ステップＳＴ４０１）。推定最大ストリング電力算出処理では、予め定めた複数の日射強度毎にＭＰＰＴ制御で求められる最大電力点（ＭＰＰ）を抽出し、それぞれの最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数に基づいて、診断対象となるストリングの推定最大ストリング電力を算出する。
【００４４】
以下、この推定最大ストリング電力算出処理について、図５を参照して具体的に説明する。図５は、本実施の形態に係る診断システム１０における推定最大ストリング電力算出処理を説明するためのフロー図である。
【００４５】
図５に示すように、推定最大ストリング電力算出処理では、診断対象となるストリング１１〜１３が選択された後、日射強度が、予め定めた日射強度（所定の日射強度）か否かを判定する（ステップＳＴ５０１）。以下においては、診断対象としてストリング１１が選択されるものとする。本実施の形態では、所定の日射強度として、７００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の日射強度を判定するものとする。なお、所定の日射強度でない場合には（ステップＳＴ５０１：Ｎｏ）、ステップＳＴ５０１の判定動作が継続して行われる。診断対象となるストリングは、システムの設定状況に応じて任意に選択が可能である。また、全てのストリング１１〜１３を一括的に選択するようにしてもよい。
【００４６】
上述したいずれかの日射強度であると判定されると（ステップＳＴ５０１：Ｙｅｓ）、ストリング１１の電圧特性（ストリング電圧特性）が収集される（ステップＳＴ５０２）。続いて、ストリング１１の電流特性（ストリング電流特性）が収集される（ステップＳＴ５０３）。ストリング電圧特性及びストリング電流特性が収集される過程にて、ＭＰＰＴ制御によって選出される最大電力点が測定装置１５にて抽出される。これらのストリング電圧特性及びストリング電流特性は、測定装置１５で測定され、受信サーバ１６に保存されることで収集される。日射強度の判定は、例えば、図示しない日射計の計測結果に基づいて測定装置１５で行われる。
【００４７】
例えば、ステップＳＴ５０２におけるストリング電圧は、実運転データから求められる。ステップＳＴ５０２では、最大電力を得る最適動作点の電圧がストリング電圧として求められる。また、ＳＴ５０３におけるストリング電流は、実運転データ、あるいは近似的に以下の式１により算出することができる。式１において、「Ｗ」は日射強度（Ｗ／ｍ２）を示し、「Ｖ」はストリング電圧を示す。「Ｃ」、「α」、「β」は太陽電池モジュール２０に依存する定数を示している。
ストリング電流（Ｉ）  ＝  Ｃ＊Ｗ−α（ｅｘｐ（βＶ）−１）  …  式１
【００４８】
これらのストリング電圧特性及びストリング電流特性を収集した後、第１算出部１７１によって最大電力点（ＭＰＰ）におけるストリングシステム抵抗逆数が算出される（ステップＳＴ５０４）。ストリングシステム抵抗逆数は、受信サーバ１６に保存された最大電力点におけるストリング電圧をストリング電流で除算して得られるストリングシステム抵抗を求め、このストリングシステム抵抗の逆数を求めることで算出される。算出されたストリングシステム抵抗逆数は、受信サーバ１６に出力され保存される。
【００４９】
例えば、ストリングシステム抵抗及びストリングシステム抵抗逆数は、それぞれ以下の式２、式３により算出することができる。なお、式２、式３において、「Ｖｍｐ」は、任意の日射強度下における最大電力を得るストリング電圧を示し、「Ｉｍｐ」は、任意の日射強度下における最大電力を得るストリング電流を示す。
ストリングシステム抵抗  ＝  Ｖｍｐ／Ｉｍｐ      …  式２
ストリングシステム抵抗逆数  ＝  Ｉｍｐ／Ｖｍｐ  …  式３
【００５０】
最大電力点におけるストリングシステム抵抗が算出された後、所定の日射強度の全てに対して処理が終了しているか、すなわち、全ての日射強度のストリングシステム抵抗逆数が算出されたかが判定される（ステップＳＴ５０５）。この判定処理は、例えば、測定装置１５で行われる。なお、所定の日射強度の全てに対して処理が終了していない場合には（ステップＳＴ５０５：Ｎｏ）、ステップＳＴ５０１〜ＳＴ５０５の処理が繰り返される。すなわち、７００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数の算出が完了するまでステップＳＴ５０１〜ＳＴ５０５の処理が繰り返される。
【００５１】
一方、所定の日射強度の全てに対して処理が終了している場合には（ステップＳＴ５０５：Ｙｅｓ）、第１算出部１７１により、これらのストリングシステム抵抗逆数に基づく線形回帰式に含まれる線形係数が算出される（ステップＳＴ５０６）。第１算出部１７１は、受信サーバ１６から、全ての日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗逆数を受け取り、これらのストリングシステム抵抗逆数から線形回帰式を求め、この線形回帰式に含まれる線形係数を算出する。
【００５２】
線形係数が算出された後、第１算出部１７１により基準となる日射強度における推定最大ストリング電力が算出される（ステップＳＴ５０７）。第１算出部１７１は、基準となる日射強度におけるストリング電流を、ステップＳＴ５０６で算出した線形係数で除算することで推定最大ストリング電力を算出する。算出された推定最大ストリング電力は、受信サーバ１６に出力され保存される。
【００５３】
推定最大ストリング電力は、以下の式４により算出することができる。なお、式４において、「ＩｐｍＮ」は、日射強度１０００Ｗ／ｍ２における傾斜角、方位角を考慮した太陽電池モジュール２０を設置した条件下でのＭＰＰ電力を構成するストリング電流を示す。「ＣＳＡ」は、ステップＳＴ５０６で算出される線形係数を示す。この「ＣＳＡ」は、ストリング電流を独立変数とし、前記ストリングシステム抵抗の逆数を従属変数として求められる線形回帰式の線形係数である。
推定最大ストリング電力  ＝  ＩｐｍＮ  ／  ＣＳＡ  …  式４
【００５４】
上述した式４における「ＩｐｍＮ」において、推定最大ストリング電力を算出する際に日射強度１０００Ｗ／ｍ２におけるストリング電流を想定しているのは、後述する異常判定処理（図８参照）で比較対象とされる設計最大ストリング電力が、１０００Ｗ／ｍ２における電力として定められることが多いためである。ステップＳＴ５０７において、例えば、基準となる日射強度として７５０Ｗ／ｍ２が選択された場合、上述した式４における「ＩｐｍＮ」は、７５０Ｗ／ｍ２のストリング電流を４／３倍することで求められる。ここで、７５０Ｗ／ｍ２のストリング電流は、日射強度を独立変数とし、ストリング電流を従属変数として求められる線形回帰式の線形係数から求められる。
【００５５】
なお、ステップＳＴ５０７にて、推定最大ストリング電力を算出するために選択される、基準となる日射強度は、７００Ｗ／ｍ２や７５０Ｗ／ｍ２を選択することが好ましい。以下、基準となる日射強度として、７００Ｗ／ｍ２や７５０Ｗ／ｍ２を選択することが好ましい理由について、図６を参照して説明する。
【００５６】
図６は、太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１４に入力される電流と、日射強度との関係の一例を示している。図６においては、任意の日射強度に応じてパワーコンディショナ１４に入力されるストリング電流をプロットしている。図６においては、パワーコンディショナ１４に接続された、複数のストリング電流の合計値を示している。
【００５７】
図６に示すように、パワーコンディショナ１４に入力されるストリング電流は、概ね日射強度の大きさに応じて上昇する。一方で、日射強度が高い領域（例えば、９００Ｗ／ｍ２以上の領域）では、日射強度が大きくなるに連れて緩やかに下降している。このような日射強度の高い領域における入力電流の低下は、例えば、パワーコンディショナ１４の定格出力を越えた枚数の太陽電池モジュール２０を設置する過積載に起因するものであり、９００Ｗ／ｍ２の日射強度周辺から現れることが多い。
【００５８】
ステップＳＴ５０７において、基準となる日射強度を選択する際には、このような入力電流の低下が発生し難い日射強度を選択することが好ましい。基準となる日射強度として、７００Ｗ／ｍ２や７５０Ｗ／ｍ２を選択する場合には、このような入力電流の低下の影響を受けることがない。このため、太陽電池モジュール２０が過積載されるような環境下においても、その過積載に起因するストリング電流の低下の影響を受けることなく、推定最大ストリング電力を算出することができる。
【００５９】
図７に、推定最大ストリング電力算出処理で抽出される日射強度毎の最大電力点におけるストリング電圧及びストリング電流の一例を示す。なお、図７Ａにおいては、ストリング電圧及びストリング電流から算出されるストリングシステム抵抗及びストリングシステム抵抗逆数（抵抗逆数）を示している。また、図７Ｂ又は図７Ｃにおいては、最大電力点におけるストリング電圧及びストリング電流を、ＭＰＰストリング電圧及びＭＰＰストリング電流と示している。
【００６０】
図７Ａにおいては、日射強度が７００Ｗ／ｍ２の場合にＭＰＰストリング電流として５．６Ａが抽出されている。同様に、日射強度が６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の場合に、それぞれ４．８Ａ、４．０Ａ、３．２Ａ、２．４Ａ及び１．６Ａが抽出される。また、日射強度が７００Ｗ／ｍ２の場合にＭＰＰストリング電圧として５８４Ｖが抽出されている。同様に、日射強度が６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の場合に、それぞれ５７４Ｖ、５６４Ｖ、５５２Ｖ、５３６Ｖ及び５１６Ｖが抽出される。
【００６１】
この場合、ストリングシステム抵抗は、日射強度が７００Ｗ／ｍ２の場合に１０４Ωと算出される。同様に、日射強度が６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の場合に、それぞれ１１９Ω、１４１Ω、１７３Ω、２２５Ω及び３２７Ωが算出される。また、ストリングシステム抵抗逆数は、日射強度が７００Ｗ／ｍ２の場合に０．０１０と算出される。同様に、日射強度が６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２の場合に、それぞれ０．００８、０．００７、０．００６、０．００４及び０．００３が抽出される。
【００６２】
図７Ｂには、日射強度とＭＰＰストリング電圧との相間を示している。図７Ｂに示すように、ＭＰＰストリング電圧は、日射強度が大きくなるに連れて緩やかに上昇する特性を示している。一方、図７Ｃには、日射強度とＭＰＰストリング電流との相間を示している。図７Ｃに示すように、基準時において、ＭＰＰストリング電流は、日射強度が大きくなるに連れて上昇する特性を示している。
【００６３】
図８に、推定最大ストリング電力算出処理で抽出されるＭＰＰストリング電流とストリングシステム抵抗逆数との相間を示す。図８では、ＭＰＰストリング電流とストリングシステム抵抗逆数とが示すＩＲ動作点を日射強度毎にプロットしている。図８では、ＩＲ動作点として、日射強度７００Ｗ／ｍ２、６００Ｗ／ｍ２、５００Ｗ／ｍ２、４００Ｗ／ｍ２、３００Ｗ／ｍ２及び２００Ｗ／ｍ２に対応づけて、それぞれＩＲ７０、ＩＲ６０、ＩＲ５０、ＩＲ４０、ＩＲ３０、ＩＲ２０と示している。
【００６４】
図８に示すように、ＩＲ動作点は、日射強度が大きくなるに連れてＭＰＰストリング電流とストリングシステム抵抗逆数が大きくなる特性を示している。第１算出部１７１は、このように抽出された複数のＩＲ動作点ＩＲ２０〜ＩＲ７０から、最小二乗法を用いて線形回帰式を算出する。この場合、線形回帰式として、ｙ＝０．００１６ｘ＋０．０００６が求められる。なお、決定係数Ｒ２は、０．９９９６である。
【００６５】
ここで、この線形回帰式の右辺の第１項の係数（０．００１６）は、線形回帰式の傾斜角度を示す線形係数と呼ぶことができる。第１算出部１７１は、図５に示すステップＳＴ５０６において、ストリングシステム抵抗逆数から、ストリング電流を独立変数とし、ストリングシステム抵抗の逆数を従属変数として求められる線形回帰式の線形係数を算出する。そして、第１算出部１７１は、図５に示すステップＳＴ５０７において、基準となる日射強度（例えば、７００Ｗ／ｍ２）におけるストリング電流を、この線形係数で除算することで推定最大ストリング電力を算出する。これにより、基準となる日射強度における推定最大ストリング電力が算出される。
【００６６】
なお、このような線形係数を算出する際には、診断時における太陽光発電システムの温度を考慮する必要がある。温度は、ステップＳＴ５０２のストリング電圧特性に大きな影響を与えるためである。例えば、診断時における温度が、基準時における温度より１０℃上昇すれば開放電圧は約３％下がる。このため、診断時に線形係数を算出する際には、判定精度向上のために基準時の温度（例えば、２５℃）と判定基準を合致させる必要がある。すなわち、診断時における線形係数が、基準時と同一の温度環境下で算出されるように補正を行うことが好ましい。
【００６７】
このような補正処理を容易にするために、基準時の温度を「２５℃」に設定することは実施の形態として好ましい。一般に、太陽電池モジュール２０は、標準状態として２５℃での使用が想定されている。このため、この２５℃での使用を想定し、基準時の温度を２５℃における値に補正しておくと、診断時の際に線形係数を適切に補正することが可能となる。
【００６８】
図５に示す推定最大ストリング電力算出処理を行った後、診断システム１０は、図４に示すように、推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力との比であるストリング電力比を算出する処理（ストリング電力比算出処理）を行う（ステップＳＴ４０２）。以下、このストリング電力比算出処理について、図９を参照して具体的に説明する。図９は、本実施の形態に係る診断システム１０におけるストリング電力比算出処理を説明するためのフロー図である。
【００６９】
図９に示すように、ストリング電力比算出処理では、まず、第２算出部１７２によって診断対象となるストリング１１の設計最大ストリング電力が取得される（ステップＳＴ９０１）。第２算出部１７２は、受信サーバ１６からストリング１１の設計最大ストリング電力を取得する。受信サーバ１６には、例えば、診断システム１０の運営開始時にストリング１１〜１３の設計最大ストリング電力が記録される。
【００７０】
次に、第２算出部１７２によって、上述した推定最大ストリング電力算出処理で算出された推定最大ストリング電力が取得される（ステップＳＴ９０２）。第２算出部１７２は、受信サーバ１６からストリング１１に関連づけられた推定最大ストリング電力を取得する。受信サーバ１６には、例えば、診断対象となるストリング１１の診断時に実行される推定最大ストリング電力算出処理（図５参照）によりストリング１１の推定最大ストリング電力が記録される。
【００７１】
推定最大ストリング電力を取得した後、第２算出部１７２は、ストリング電力比を算出する（ステップＳＴ９０３）。第２算出部１７２は、ステップＳＴ８０２で取得した推定最大ストリング電力を、ステップＳＴ８０１で取得した設計最大ストリング電力で除算することでストリング電力比を算出する。算出されたストリング電力比は、判定部１７４に出力される。
【００７２】
このようなストリング電力比算出処理を行った後、診断システム１０は、図４に示すように、診断対象となるストリング１１の異常を判定する処理（異常判定処理）を行う（ステップＳＴ４０３）。異常判定処理は、ストリング電力比算出処理で算出されたストリング電力比と、予め設定された閾値とに基づいて、診断対象となるストリング１１の異常を判定する。なお、この異常判定処理は、診断装置１７の判定部１７４で行われる。
【００７３】
図１０は、図４に示す異常判定処理を説明するためのフロー図である。なお、図１０においては、閾値として、２つの閾値（第１閾値、第２閾値）が予め設定されている場合について説明するが、閾値の数についてはこれに限定されるものではない。第１閾値は、ストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０の劣化を判定するための閾値である。第２閾値は、ストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０の埃等による汚染を判定するための閾値である。
【００７４】
図１０に示すように、異常判定処理において、判定部１７４は、まず、ストリング電力比（電力比）が第１閾値以下であるかを判定する（ステップＳＴ１００１）。第１閾値は、０〜１．０までの任意の数値が設定可能である。例えば、第１閾値には、ストリング１１の発電電力が２０％低下したことを示す「０．８」に設定される。このステップでは、ストリング１１の推定最大ストリング電力が、設計最大ストリング電力に対して一定割合だけ低下しているかを判定している。
【００７５】
ストリング電力比が第１閾値以下である場合（ステップＳＴ１００１：Ｙｅｓ）、判定部１７４は、ストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０が劣化していると判定する（ステップ１００２）。
【００７６】
一方、ストリング電力比が第１閾値以下でない場合（ステップＳＴ１００１：Ｎｏ）、判定部１７４は、ストリング電力比（電力比）が第２閾値以下であるかを判定する（ステップＳＴ１００３）。第２閾値は、第１閾値と同様に、０〜１．０までの任意の数値が設定可能である。第２閾値としては、第１閾値よりも大きな任意の数値を採用することができる。例えば、第２閾値には、ストリング１１の発電電力が１０％低下したことを示す「０．９」に設定される。このステップでは、ストリング１１の推定最大ストリング電力が、設計最大ストリング電力に対して一定割合（ステップＳＴ１００１よりも少ない割合）だけ低下しているかを判定している。
【００７７】
ストリング電力比が第２閾値以下である場合（ステップＳＴ１００３：Ｙｅｓ）、判定部１７４は、ストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０が汚染していると判定する（ステップ１００４）。一方、ストリング電力比が第２閾値以下でない場合（ステップＳＴ１００３：Ｎｏ）、判定部１７４は、処理をステップＳＴ１００１に戻し、ステップＳＴ１００１〜ＳＴ１００４の処理を繰り返す。
【００７８】
ステップＳＴ１００２又はステップＳＴ１００４において、診断対象となるストリング１１の劣化又は汚染と判定した後、判定部１７４は、その診断結果に応じた対策（診断結果対策）の報知を表示部１７５に指示する（ステップＳＴ１００５）。この指示を受けると、表示部１７５は、診断結果対策を報知する。例えば、表示部１７５は、ストリング状態診断画像データを表示する。
【００７９】
例えば、診断対象となるストリング１１の劣化と判定した場合、判定部１７４は、ストリング１１に含まれる全ての太陽電池モジュール２０の交換等により太陽電池アレイＡに共通の異常要因を特定する対策の報知を指示することができる。一方、診断対象となるストリング１１の汚染と判定した場合、判定部１７４は、太陽電池モジュールチェッカ（モジュールチェッカ）により、異常が発生した太陽電池モジュール２０を特定し、その太陽電池モジュール２０の清掃や定常的に発生している影の除去の報知を指示することができる。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態に係る診断システム１０によれば、診断対象となるストリング１１における推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力との比であるストリング電力比に基づいてストリング１１の異常が判定される。ここで、推定最大ストリング電力の算出に利用される、複数の日射強度毎の最大電力点におけるストリングシステム抵抗には、太陽電池モジュール２０の電極部材の劣化及びストリング１１が有する構成部品の接触抵抗の増加や損傷、日陰等の外的要因やＭＰＰＴ制御時の最大電力点のミスマッチ等の影響が含まれる。一方、ストリング電力比は、推定最大ストリング電力と設計最大ストリング電力とにより容易に求めることができる。このような外的要因等の影響を受けるストリングシステム抵抗逆数に基づいて推定最大ストリング電力が算出され、これに応じたストリング電力比に基づいてストリング１１の異常が判定されるので、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなくストリング１１の異常を判定することができる。
【００８１】
特に、本実施の形態に係る診断システム１０において、第１算出部１７１は、ストリングシステム抵抗逆数から、ストリング電流を独立変数とし、ストリングシステム抵抗の逆数を従属変数として求められる線形回帰式の線形係数を算出し、基準となる日射強度におけるストリング電流を、この線形係数で除算することで推定最大ストリング電力を算出する。ストリングシステム抵抗逆数から求められる線形回帰式に含まれる線形係数は、診断対象となるストリング１１の劣化度合いを反映している。基準となる日射強度におけるストリング電流を、この線形係数で除算することで推定最大ストリング電力を求めることにより、ストリング１１の劣化状況等を反映した推定最大ストリング電力を適切に算出することができる。
【００８２】
また、本実施の形態に係る診断システム１０において、判定部１７４は、ストリング電力比と予め設定された閾値（第１閾値、第２閾値）との比較によりストリング１１の異常を判定する。これにより、ストリング電力比と予め設定された閾値との比較によりストリング１１の異常が判定されることから、簡単な制御で確実に診断対象となるストリング１１の異常を診断することができる。
【００８３】
例えば、判定部１７４は、第２閾値との比較結果に基づいてストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０の汚染に起因する異常を判定する。これにより、太陽電池モジュール２０の汚染に起因する異常を特定できるので、太陽光発電システムの運営者に対して太陽電池モジュール２０の清掃等の対策を報知することができる。
【００８４】
また、判定部１７４は、第１閾値との比較結果に基づいてストリング１１を構成する太陽電池モジュール２０の劣化に起因する異常を判定する。これにより、太陽電池モジュール２０の劣化に起因する異常を特定できるので、太陽光発電システムの運営者に対して太陽電池モジュール２０の交換等の対策を報知することができる。
【００８５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【００８６】
例えば、上記実施の形態においては、診断システム１０が、測定装置１５及び受信サーバ１６を備える場合について説明している。しかしながら、本発明に係る診断システムの構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、これらの測定装置１５及び受信サーバ１６の機能を診断装置１７に備える構成としてもよい。
【００８７】
図１１は、本実施の形態の変形例に係る診断システム３０の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、診断システム３０においては、測定装置１５及び受信サーバ１６を備えていない点、並びに、診断装置１７がストリング電流測定部（以下、適宜「測定部」という）１７７及び記憶部１７８を有する点にて、図１に示す診断システム１０と相違する。なお、図１０において、図１に示す診断システム１０と共通の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
測定部１７７は、図１に示す測定装置１５と同様の機能を有する。測定部１７７は、メガソーラーシステムにおける発電電流をストリング１１〜１３におけるストリング単位で測定する。すなわち、測定部１７７は、ストリング１１〜１３におけるストリング電圧及びストリング電流を測定する。
【００８９】
記憶部１７８は、図１に示す記憶部１７３に記憶される情報に加え、図１に示す受信サーバ１６に記憶されるデータを保存する。記憶部１７８は、測定部１７７で測定されたストリング電流の電流値を含むデータを保存する。例えば、記憶部１７８は、図１に示す受信サーバ１６と同様に、これらのストリング電流の測定値等のデータを、一定期間（例えば、１か月）保存するようにしてもよい。
【００９０】
図１０に示す診断システム３０においては、診断装置１７をストリング１１〜１３に接続された配線に接続することで、測定部１７７にてストリング１１〜１３におけるストリング単位で測定することができる。このため、例えば、作業者がメガソーラーシステムの敷地まで診断装置１７を台車等で運搬し、ストリング１１〜１３に対応する配線に接続する態様にてストリング１１〜１３の異常を診断することができる。したがって、メガソーラーシステムを構成する全ての太陽電池アレイＡに接続されるような大規模な設備を必要とすることなく、ストリング１１〜１３の異常を容易に判定することが可能となる。
【００９１】
さらに、上記実施の形態においては、測定装置１５（測定部１７７）がストリング１１〜１３におけるストリング電圧及びストリング電流を測定する場合について説明している。しかしながら、ストリング１１〜１３におけるストリング電圧及びストリング電流の測定の方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ストリング１１〜１３に対応する配線にそれぞれ電圧及び電流を測定するセンサ（電圧センサ及び電流センサ）を備え、これらの電圧センサ及び電流センサの測定結果を診断装置１７に有線通信又は無線通信にて受け渡すようにしてもよい。
【００９２】
さらに、上記実施の形態においては、ストリング１１〜１３毎に異常判定を行う場合について説明している。しかしながら、診断システム１０において異常判定を行う対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、複数のストリングで構成される太陽電池アレイを劣化判定の対象とすることもできる。この場合には、上記実施の形態と同様に、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなく太陽電池アレイの異常を判定することができる。
【００９３】
さらに、上記実施の形態においては、診断装置１７が、推定最大ストリング電力を算出する第１算出部１７１と、ストリング電力比を算出する第２算出部１７２を備える場合について説明している。しかしながら、診断装置１７の構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、推定最大ストリング電力及びストリング電力比の両方を単一の算出部（算出手段）で算出する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、本発明は、様々な環境下において、複雑な制御を必要とすることなく太陽電池ストリングの異常を判定することができるという効果を有し、特に、メガソーラーシステムなどの大規模な太陽光発電システムにおける太陽電池ストリングの異常診断に有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１０、３０  太陽電池ストリング診断システム（診断システム）
１１〜１３  太陽電池ストリング（ストリング）
１４  パワーコンディショナ
１５  ストリング電気特性測定装置（測定装置）
１６  ストリング電気特性受信サーバ（受信サーバ）
１７  診断装置
１７１  第１算出部
１７２  第２算出部
１７３  記憶部
１７４  判定部
１７５  表示部
１７６  通信部
１７７  ストリング電流測定部（測定部）
１８  監視装置
２０  太陽電池モジュール
２０１  太陽電池セル
２０２  バイパスダイオード
２０３  サブストリング
２１〜２３  逆流防止ダイオード（ブロッキングダイオード）
Ａ  太陽電池アレイ
【図１】
2019047618.tif 000003
【図２】
2019047618.tif 000004
【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】
2019047618.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019047618.tif 000012
【図１１】
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