(57)【要約】【目的】ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くす或いはより低減することが可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。【構成】  本発明の一態様の地絡検出装置３６は、太陽光発電システムにおいて、発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、発電部の所与の箇所に接続されて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にする第１接地電路と、発電部の対地電位を、第１接地電路が接続された時と異なる電位にする第２接地電路と、第１接地電路と第２接地電路とを切り替えて発電部に接続することで、発電部の対地電位を制御する切り替えスイッチ８０と、切り替えスイッチ８０により、発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とを測定し、測定結果に基づき発電部の地絡を検知する地絡検知部と、を備え、切り替えスイッチ８０は、通常運転時に、発電部に第１接地電路を接続することを特徴とする。【選択図】図１
2015032602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、前記発電部または大地と絶縁された状態で前記発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
前記発電部の所与の箇所に接続されて前記発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にする第１接地電路と、
前記発電部の対地電位を、前記第１接地電路が接続された時と異なる電位にする第２接地電路と、
前記第１接地電路と前記第２接地電路とを切り替えて前記発電部に接続することで、前記発電部の対地電位を制御する電位制御部と、
前記電位制御部により、前記発電部に接続された前記第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、前記発電部に接続された前記第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とを測定し、測定結果に基づき前記発電部の地絡を検知する地絡検知部と、を備え、
前記電位制御部は、通常運転時に、前記発電部に前記第１接地電路を接続することを特徴とする地絡検出装置。
【請求項２】
前記第１接地電路は、前記発電部の一方極に接続可能に構成され、前記第２接地電路は、前記発電部の他方極に接続可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
【請求項３】
前記第２接地電路は、直流電源を有し、前記発電部に接続された状態で、前記発電部に直流電圧を印可することを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
【請求項４】
前記第２接地電路は、交流電源を有し、前記発電部に接続された状態で、前記発電部に交流電圧を印可することを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
【請求項５】
前記第１接地電路は、前記発電部の一方極に接続可能に構成されると共に、第１抵抗を有し、
前記第２接地電路は、前記発電部の正極と負極間を所与の抵抗で分圧した中点で接地する電路であることを特徴とする請求項１に記載の地絡検出装置。
【請求項６】
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、前記発電部または大地と絶縁された状態で前記発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が前記発電部の正極または負極に接続可能な接地電路と、
前記接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する地絡検出部と、を備え、
前記接地電路は、直流電源を有し、前記発電部の全ての箇所の対地電位を正または負にすることを特徴とする地絡検出装置。
【請求項７】
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、前記発電部または大地と絶縁された状態で前記発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、前記発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が前記発電部の正極または負極に接続可能な接地電路と、
前記接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する地絡検出部と、を備え、
前記接地電路は、交流電源を有し、前記発電部の全ての箇所の対地電位を時間平均して零以上または零以下にすることを特徴とする地絡検出装置。
【請求項８】
前記地絡検知部は、前記発電部と前記負荷装置とを切り離した状態で、前記接地線を用いて、前記発電部の地絡を検知することを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の太陽光発電システム。
【請求項９】
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、前記発電部または大地と絶縁された状態で前記発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムを用いて、前記発電部と前記負荷装置とを接続し、第１接地電路を用いて前記発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にした状態で、太陽光発電の通常運転を行うと共に、当該第１接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
第２接地電路を用いて、前記発電部の対地電位を、前記第１接地電路が前記発電部に接続された時と異なる電位にした状態で、当該第２接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
前記発電部に接続された前記第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、前記発電部に接続された前記第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とに基づき前記発電部の地絡を検知する工程と、
を備えたことを特徴とする太陽光発電方法。
【請求項１０】
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、前記発電部または大地と絶縁された状態で前記発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムを用いて、前記発電部と前記負荷装置とを接続し、第１接地電路を用いて前記発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にした状態で、太陽光発電の通常運転を行う工程と、
前記発電部と前記負荷装置とを切り離した状態で、前記第１接地電路を前記発電部に接続し、当該第１接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
前記発電部と前記負荷装置とを切り離した状態で、第２接地電路を前記発電部に接続し、前記発電部の対地電位を、前記第１接地電路が前記発電部に接続された時と異なる電位にした状態で、当該第２接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
前記発電部に接続された前記第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、前記発電部に接続された前記第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とに基づき前記発電部の地絡を検知する工程と、
を備えたことを特徴とする太陽光発電方法。
【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及び太陽光発電方法に係り、例えば、ＰＩＤ（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）対策が施された太陽光発電システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を利用して発電を行う太陽光発電システムでは、一般的に、複数の太陽電池モジュールが直列および並列に接続されて、大電圧および大電流となった発電された電力が、パワーコンディショナー等の負荷装置に供給され、商用電力系統等に供給される。太陽光発電システムでは、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されて太陽電池ストリングが構成される。そして、複数の太陽電池ストリングが並列に接続されて太陽電池アレイが構成される。
【０００３】
昨今、太陽光発電システムで発電される電圧が高くなるに伴い、かかる太陽光発電システムでは、太陽光発電システムの性能が対地電圧の影響によって劣化し、発電量が下がってしまうＰＩＤ現象が問題となっている。
【０００４】
図１３は、ＰＩＤ現象の一例を説明するための概念図である。図１３では、太陽光発電システムの太陽電池アレイのうち、１つの太陽電池ストリング５０２を例に示している。そして、図１３（ａ）では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合を一例として示している。負荷装置５１０に接続された太陽電池ストリング５０２の途中の電位が大地の電位になった場合、かかる大地の電位よりも負電位において性能低下が生じる場合がある。一方、図１３（ｂ）では、太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合を一例として示している。負荷装置５１０に接続された太陽電池ストリング５０２の途中の電位が大地の電位になった場合、かかる大地の電位よりも正電位において性能低下が生じる場合がある。
【０００５】
図１４は、ＰＩＤ現象への対策手法の一例を説明するための概念図である。ＰＩＤ現象への対策手法としては、太陽電池モジュールやその内部のセル自体に対策を講ずることが検討されているが、確実な手法として、太陽光発電システムの負極或いは正極を接地することが検討されている。図１４（ａ）では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合を一例として示している。かかる場合には、太陽光発電システムを商用電力系統等から絶縁したシステムに構築した状態で、太陽電池ストリング５０２の負極側を接地する。これにより、太陽電池ストリング５０２全体が大地の電位よりも負電位になることを防止できる。かかる対策によりＰＩＤ現象を回避できる。図１４（ｂ）では、太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合を一例として示している。かかる場合には、太陽光発電システムを商用電力系統等から絶縁したシステムに構築した状態で、太陽電池ストリング５０２の正極側を接地する。これにより、太陽電池ストリング５０２全体が大地の電位よりも正電位になることを防止できる。かかる対策によりＰＩＤ現象を回避できる。
【０００６】
しかしながら、システムを接地することにより新たな問題が生じる。それは、システム内に地絡事故が発生した場合である。太陽電池アレイ内に絶縁不良があると、電気回路が外部と意図しない形で接触する地絡が生じる場合がある。例えば人や物が絶縁不良箇所に触れたときや、絶縁不良箇所と金属架台等とが接触したとき等が挙げられる。システム内に１か所でも地絡事故が発生すると、地絡箇所の電位は大地電位となるため、ＰＩＤ対策用の接地箇所と地絡箇所との間で閉ループ回路が形成され、大電流が外部に流れてしまうといった大きな事故につながってしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０３３８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１５は、ＰＩＤ対策が講じられた太陽光発電システムの地絡対策の一例を説明するための概念図である。図１５では、太陽電池ストリング５０２の負極側を接地する場合を示している。図１５では、地絡対策用にＰＩＤ対策用の接地箇所５３０に電流計或いは／及びヒューズを配置した構成を示している。かかる構成では、図１５に示すように、例えば、太陽電池ストリング５０２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、ＰＩＤ対策用の接地箇所５３０と地絡箇所６００との間で閉ループ回路が形成され、大電流が外部に流れてしまう。よって、かかる電流を電流計或いは／及びヒューズで監視して、閾値以上の電流が流れた場合に、地絡事故として、太陽光発電システムを緊急停止させることができる。しかしながら、かかる構成では以下に示すように地絡検出の盲点を生んでしまう。
【０００９】
図１６は、ＰＩＤ対策が講じられた太陽光発電システムの地絡検出の盲点の一例を説明するための概念図である。図１６に示すように、例えば、まず、太陽電池ストリング５０２の負極側で第１の地絡事故が発生した場合、ＰＩＤ対策用の接地箇所５３０と地絡箇所６０２との間では電位差が生じないので、ＰＩＤ対策用の接地箇所５３０に配置された電流計或いは／及びヒューズでは、かかる第１の地絡事故を検知することは困難である。そのため、太陽光発電システムは通常運転を継続することになる。かかる状態で、例えば、太陽電池ストリング５０２の途中或いは正極側で第２の地絡事故が発生した場合、第１の地絡事故の地絡箇所６０２と第２の地絡事故の地絡箇所６００との間で閉ループ回路が形成され、第１の地絡事故点の絶縁抵抗が、ＰＩＤ対策用の接地線の抵抗値よりも小さいと、大電流が外部に流れてしまうことになる。しかし、ＰＩＤ対策用の接地箇所５３０は閉ループ回路の外部に位置するため、ＰＩＤ対策用の接地箇所５３０に配置された電流計或いは／及びヒューズでは、かかる第２の地絡事故を検知することは困難である。その結果、地絡を検知できないまま、大電流が外部に流れてしまうといった大きな事故につながってしまう。このように、図１６に示した構成では、地絡検知が困難な盲点箇所（検出不感帯）を形成してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことが可能な太陽光発電システ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】
【００１１】
本発明の一態様の地絡検出装置は、
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
発電部の所与の箇所に接続されて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にする第１接地電路と、
発電部の対地電位を、第１接地電路が接続された時と異なる電位にする第２接地電路と、
第１接地電路と第２接地電路とを切り替えて発電部に接続することで、発電部の対地電位を制御する電位制御部と、
電位制御部により、発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とを測定し、測定結果に基づき発電部の地絡を検知する地絡検知部と、を備え、
電位制御部は、通常運転時に、発電部に第１接地電路を接続することを特徴とする。
【００１２】
また、第１接地電路は、発電部の一方極に接続可能に構成され、第２接地電路は、発電部の他方極に接続可能に構成されていると好適である。
【００１３】
また、第２接地電路は、直流電源を有し、発電部に接続された状態で、発電部に直流電圧を印可するように構成されていると好適である。
【００１４】
或いは、第２接地電路は、交流電源を有し、発電部に接続された状態で、発電部に交流電圧を印可するように構成されていると好適である。
【００１５】
或いは、第１接地電路は、発電部の一方極に接続可能に構成されると共に、第１抵抗を有し、
第２接地電路は、発電部の正極と負極間を所与の抵抗で分圧した中点で接地する電路であるように構成されていると好適である。
【００１６】
本発明の他の一態様の地絡検出装置は、
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が発電部の正極または負極に接続可能な接地電路と、
接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する地絡検出部と、を備え、
接地電路は、直流電源を有し、発電部の全ての箇所の対地電位を正または負にすることを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の一態様の地絡検出装置は、
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムにおいて、発電部内の地絡を検出する地絡検出装置であって、
一方側が大地に接続されていると共に、他方側が発電部の正極または負極に接続可能な接地電路と、
接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する地絡検出部と、を備え、
接地電路は、交流電源を有し、発電部の全ての箇所の対地電位を時間平均して零以上または零以下にすることを特徴とする。
【００１８】
また、地絡検知部は、発電部と負荷装置とを切り離した状態で、接地線を用いて、発電部の地絡を検知する。
【００１９】
本発明の一態様の太陽光発電方法は、
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムを用いて、発電部と負荷装置とを接続し、第１接地電路を用いて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にした状態で、太陽光発電の通常運転を行うと共に、当該第１接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
第２接地電路を用いて、発電部の対地電位を、第１接地電路が発電部に接続された時と異なる電位にした状態で、当該第２接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とに基づき発電部の地絡を検知する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の一態様の太陽光発電方法は、
太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置と、を具備する太陽光発電システムを用いて、発電部と負荷装置とを接続し、第１接地電路を用いて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にした状態で、太陽光発電の通常運転を行う工程と、
発電部と負荷装置とを切り離した状態で、第１接地電路を発電部に接続し、当該第１接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
発電部と負荷装置とを切り離した状態で、第２接地電路を発電部に接続し、発電部の対地電位を、第１接地電路が発電部に接続された時と異なる電位にした状態で、当該第２接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、
発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とに基づき発電部の地絡を検知する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態２における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態３における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図４】実施の形態４における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図５】実施の形態５における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図６】実施の形態６における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図７】実施の形態７における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図８】実施の形態７における地絡検知動作を説明するための図である。
【図９】実施の形態８における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図１０】実施の形態８における地絡検知動作を説明するための図である。
【図１１】実施の形態９における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。
【図１２】実施の形態９における地絡検知動作を説明するための図である。
【図１３】ＰＩＤ現象の一例を説明するための概念図である。
【図１４】ＰＩＤ現象への対策手法の一例を説明するための概念図である。
【図１５】ＰＩＤ対策が講じられた太陽光発電システムの地絡対策の一例を説明するための概念図である。
【図１６】ＰＩＤ対策が講じられた太陽光発電システムの地絡検出の盲点の一例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図１において、太陽光発電システム１００は、太陽光エネルギーを利用して発電するシステムである。太陽光発電システム１００は、太陽電池アレイ３００（発電部の一例）と、負荷装置４００と、を備えている。電気的に直列に接続された複数の太陽電池モジュール１０ａ〜ｅ（発電部の一例）によって太陽電池ストリング１２（発電部の一例）が構成される。各太陽電池モジュール１０は、太陽光を利用して、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換し、直流電力として出力するモジュールである。そして、太陽電池アレイ３００は、並列に配置された複数の太陽電池ストリング１２ａ〜ｃによって構成される。複数の太陽電池ストリング１２ａ〜ｃは、太陽電池アレイ３００内部で電気的に並列に接続される。図１の例では、各太陽電池ストリング１２が直列に接続された５つの太陽電池モジュール１０ａ〜ｅによって構成されているが、これに限るものではない。直列数は、２つでも、３つでも、４つでも、或いは６つ以上であってもよい。適宜設定すればよい。同様に、太陽電池アレイ３００は、並列に接続された３つの太陽電池ストリング１２ａ〜ｃによって構成されているが、これに限るものではない。並列数は、１つでも、２つでも、或いは４つ以上であってもよい。適宜設定すればよい。このように、実施の形態１における発電部は、太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される。
【００２４】
太陽電池アレイ３００内において、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極（＋）及び負極（−）には、それぞれ各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃをシステムから解列或いはシステムに接続するスイッチ装置１０２ａ〜ｆが接続される。図１の例では、太陽電池ストリング１２ａの負極配線にスイッチ装置１０２ａの両端の一方が接続され、正極配線にスイッチ装置１０２ｂの両端の一方が接続される。また、スイッチ装置１０２ｂの両端の他方側には逆流防止ダイオード２０ａが接続される。同様に、太陽電池ストリング１２ｂの負極配線にスイッチ装置１０２ｃの両端の一方が接続され、正極配線にスイッチ装置１０２ｄの両端の一方が接続される。また、スイッチ装置１０２ｄの両端の他方側には逆流防止ダイオード２０ｂが接続される。同様に、太陽電池ストリング１２ｃの負極配線にスイッチ装置１０２ｅの両端の一方が接続され、正極配線にスイッチ装置１０２ｆの両端の一方が接続される。また、スイッチ装置１０２ｆの両端の他方側には逆流防止ダイオード２０ｃが接続される。各逆流防止ダイオード２０ａ〜ｃは、それぞれ対応する太陽電池ストリング１２ａ〜ｃから供給される電流が流れる方向が順方向になるように配置される。スイッチ装置１０２は、太陽電池ストリング１２の両極に配置可能な数が配置される。各スイッチ装置１０２は、電気的に開閉動作を自動制御可能なスイッチを用いることが好ましい。この場合、太陽電池に地絡を検出した場合に、システムをストリング単位にまで解列して停止することが可能となる。機械的スイッチでもよいが、より好ましくは例えば半導体スイッチ等を用いると好適である。例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いると好適である。
【００２５】
また、図１の例では、各太陽電池ストリング１２の正極側にだけ逆流防止ダイオード２０が配置されているが、これに限るものではない。各太陽電池ストリング１２の負極側にだけ逆流防止ダイオード２０が配置されてもよい。或いは、各太陽電池ストリング１２の正極及び負極の両極にそれぞれ逆流防止ダイオード２０が配置されてもよい。いずれの場合も、各逆流防止ダイオード２０は、それぞれ対応する太陽電池ストリング１２から供給される電流が流れる方向が順方向になるように配置される。
【００２６】
図１の例では、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃは、一方が対応する太陽電池ストリング１２の負極に接続されたスイッチ装置１０２の他方側で並列に接続され、一方が対応する太陽電池ストリング１２の正極側に接続された逆流防止ダイオード２０の他方側で並列に接続される。これにより、複数の太陽電池ストリング１２ａ〜ｃが並列に接続され、太陽電池アレイ３００が構成される。なお、逆流防止ダイオードの代わりに、ヒューズを使用することもできる。この場合逆方向電流を完全に防止することはできないが、過度の逆方向電流を防止することが可能な太陽電池アレイを構成することができる。
【００２７】
太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）は遮断器或いは断路器といったスイッチ４０２に、正極配線（正極母線）は遮断器或いは断路器といったスイッチ４０４に接続される。そして、スイッチ４０２，４０４は、それぞれ負荷装置４００に接続される。以上のようにして、太陽電池アレイ３００の正極（＋）側はスイッチ４０４を介して、負極（−）側はスイッチ４０２を介して、それぞれ負荷装置４００に接続される。負荷装置４００はその内部または出力側に、絶縁トランスを有し、太陽電池アレイが大地と電気的に接続されることを防いでいる。負荷装置４００として、例えば、パワーコンディショナー等が挙げられる。太陽電池アレイ３００から負荷装置４００に供給された直流電力は、負荷装置４００内で例えば三相交流電力等に変換され、例えば、商用電力系統等に供給される。このように、負荷装置４００は、太陽電池アレイ３００（発電部）または大地と絶縁された状態で、太陽電池アレイ３００により発電された電力を消費又は変換する。
【００２８】
また、実施の形態１では、さらに、太陽電池アレイ３００（発電部）内の地絡を検出する地絡検知装置３６を備えている。地絡検知装置３６は、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、及び接地線４０を有している。図１では、切り替えスイッチ８０の一方側の第１の端子には、太陽電池アレイ３００の負極配線（太陽電池アレイ３００の負極と負荷装置４００の負極を接続する「負極母線」。）から分岐した配線が接続される。切り替えスイッチ８０の一方側の第２の端子には、太陽電池アレイ３００の正極配線（太陽電池アレイ３００の正極と負荷装置４００の正極を接続する「正極母線」。）から分岐した配線が接続される。切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）と太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）とを切り替え可能に配置される。切り替えスイッチ８０の他方側の端子には抵抗８４の両端の一方が接続される。抵抗８４の両端の他方は、接地線４０に接続される。そして、接地線４０は接地箇所４１において接地される。
図１において、切り替えスイッチ８０が太陽電池アレイ３００の負極配線側（第１の端子）に接続された場合、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、切り替えスイッチ８０と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第１接地電路）に接続された状態となる。他方、切り替えスイッチ８０が太陽電池アレイ３００の正極配線側（第２の端子）に接続された場合、太陽電池アレイ３００は、正極側接続点５１と、切り替えスイッチ８０と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第２接地電路）に接続された状態となる。このように、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００に対して２種の接地電路を切り替えて接続する。このように、第１接地電路は、発電部の一方極に接続可能に構成され、第２接地電路は、発電部の他方極に接続可能に構成される。
【００２９】
また、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端部の電位差（電圧）を監視する。電圧監視部８６として、例えば、抵抗８４と電気的に並列に接続された電圧計を用いることができる。図１においては、切り替えスイッチ８０として、３路スイッチを例示したが、これに限定されず、負極母線が接地された状態と正極母線が接地された状態とを切り替えることができれば、どの様なスイッチまたは回路構成でも良い。また、切り替えスイッチ８０は、電気的に開閉動作を自動制御可能なスイッチを用いる。機械的スイッチでもよいが、より好ましくは例えば半導体スイッチ等を用いると好適である。例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いると好適である。
【００３０】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位を零以上或いは零以下の電位に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側と接続した状態で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）対策用に、第１接地電路を太陽電池アレイ３００に接続する（すなわち、接地線４０と抵抗８４を介して太陽電池アレイ３００の負極を接地箇所４１で接地する。）図１の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線（正極母線）を抵抗８４を介して接地することは言うまでもない。このように、太陽光発電システム１００の負極が抵抗８４を介して接地された状態となる。このように、システムの通常運転時には、切り替えスイッチ８０（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負極）の電位に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を大地と同電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。以上のように、第１接地電路は、発電部の所与の箇所に接続されて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上または零以下にする。
【００３１】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態（すなわち、第１接地電路が太陽電池アレイ３００に接続された状態）で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と第１接地電路を介して閉回路が形成され、当該地絡箇所と負極間に存在する太陽電池の起電力によって、接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４に電圧が発生するため、電圧Ｖ１によって地絡判定できる。しかしながら、かかる構成では、いずれかの太陽電池ストリング１２の負極側で地絡事故が発生した場合、当該接地個所と第１接地電路を介して形成される閉回路には起電力が存在せず、抵抗８４にも電圧が発生せず地絡検知は困難である。よって、そのまま通常運転を継続してしまうといった地絡検出の盲点を生んでしまう。
【００３２】
そこで、実施の形態１では、さらに、定期的に、切り替えスイッチ８０によって、第２接地電路を太陽電池アレイ３００に接続して、地絡検知装置３６で地絡検知を行う。第２接地電路は、発電部の対地電位を、第１接地電路が接続された時と異なる電位にする。例えば、太陽光発電システム１００の起動時毎に、或いは運転中に定期的に地絡検知を行う。例えば、１〜２時間毎の間隔で地絡検知を行う。かかる状態で電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ２を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ２を測定する。そして、測定された電圧Ｖ２が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは負極側で地絡事故が発生した場合、太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）と大地の間で電位差が生じるので、電圧Ｖ２によって地絡判定できる。すなわち、切り替えスイッチ８０を切り替えることにより、負極が地絡検出の盲点であったことを補うことができる。換言すれば、切り替えスイッチ８０により、第１接地電路から第２接地電路に切り替えることにより、第１接地電路において盲点だった箇所の地絡を検出することができる。このように、地絡検知部は、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により、発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とを測定し、測定結果に基づき発電部の地絡を検知する。なお、地絡検知の際、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ４０２，４０４により太陽電池アレイ３００と負荷装置４００との接続が切り離された状態で、太陽電池アレイ３００の地絡を検知しても良い。これにより負荷装置４００からの影響を排除することができる。
【００３３】
このように、切り替えスイッチ８０（電位制御部）は、第１接地電路と第２接地電路とを切り替えて発電部に接続することで、発電部の対地電位を制御する。地絡検知の際、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態の各状態において、地絡検知装置３６は、太陽電池アレイ３００の地絡を検知する。換言すれば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側（負極側接続点５０）が抵抗８４に接続された状態（第１接地電路に接続された状態）では、接地線４０と接続されることで太陽電池アレイ３００の負極の電位が大地（グランド）の電位となる。よって、太陽電池アレイ３００の正極（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極）の対地電位は、正の電位に制御される。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの途中の対地電位も正となる。一方、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）側（正極側接続点５１）が抵抗８４に接続された状態（第２接地電路に接続された状態）では、接地線４０と接続されることで太陽電池アレイ３００の正極の電位が大地（グランド）の電位に制御される。よって、太陽電池アレイ３００の負極（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極）の対地電位は、負の電位になる。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの途中の対地電位も負となる。このように、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００３４】
以上のように、図１に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でもかかる地絡を検出可能となる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。
【００３５】
以上のように、実施の形態１では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。なお、通常運転時は、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により太陽電池アレイ３００の負極の対地電位が大地（グランド）の電位となるので、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態のうちの１つの状態に設定されることになる。
【００３６】
なお、上述した例では、単に、抵抗８４の電圧を閾値と比べることによって地絡判定を行っているが、これに限るものではない。例えば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。次に、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）側が抵抗８４に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖａを測定する。さらに、図示しない装置によって、太陽電池アレイ３００の負極と正極間の電圧Ｖ０を測定する。そして、抵抗８４の抵抗値Ｒと、測定された電圧Ｖ１，Ｖａ，Ｖ０を用いて、絶縁抵抗を演算して、得られた絶縁抵抗が予め設定された閾値以下なら地絡と判定するようにしても好適である。
また、実施の形態１では、第１接地電路を流れる電流に基づく測定値および第２接地電路を流れる電流に基づく測定値として、抵抗８４の両端電圧を測定する場合について説明したが、これに限定する必要はなく、太陽電池アレイ３００に第１接地電路が接続された状態と、太陽電池アレイ３００に第２接地電路が接続された状態の、各状態における電流を測定し、閾値と比べることによって地絡判定を行う構成としても良い。
【００３７】
なお、上述した例では、太陽電池アレイ３００単位で地絡検知を行う場合を示したが、これに限るものではない。例えば、太陽電池ストリング１２単位で地絡検知を行ってもよい。かかる場合には、検知対象の太陽電池ストリング１２に接続された２つのスイッチ装置１０２をＯＮ（閉）にした後、残りの太陽電池ストリング１２の各２つのスイッチ装置１０２をＯＦＦ（開）にした状態で、上述した内容の地絡検知を行えばよい。これにより、検知対象の太陽電池ストリング１２のみを通常運転させながら、検知対象の太陽電池ストリング１２について地絡検知を行うことができる。
【００３８】
以上のように実施の形態１によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【００３９】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図２において、実施の形態２における太陽光発電システム１００では、地絡検知装置３６の内部構成の１つとして、図１の構成にさらに直流電源９１が配置される。言い換えれば、地絡検知装置３６は、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、直流電源９１、及び接地線４０を有している。そして、抵抗８４の両端の一方が切り替えスイッチ８０と直流電源９１の正極に接続され、他方が接地線４０に接続され、接地線４０は、接地箇所４１で接地される。また、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端部の電圧を監視する。切り替えスイッチ８０は、一方が太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）から分岐した配線に接続され、他方が、抵抗８４と直流電源９１の負極とが切り替え可能に接続されている。直流電源９１は、太陽電池アレイ３００の負極を、直流電源９１と抵抗８４を介して大地に接続した際に、例えば、太陽電池アレイ３００の正極の対地電位がほぼ０になるように電圧を印加すると好適である。その他の構成は、図１と同様である。また、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
なお、図２において、切り替えスイッチ８０が第１の端子８０ａに接続された場合（第１の端子８０ａと第３の端子８０ｃとが接続された状態）、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、切り替えスイッチ８０（第１の端子８０ａ）と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第１接地電路）に接続された状態となる。他方、切り替えスイッチ８０が第２の端子８０ｂに接続された場合（第２の端子８０ｂと第３の端子８０ｃとが接続された状態）、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、切り替えスイッチ８０（第２の端子８０ｂ）と、直流電源９１と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第２接地電路）に接続された状態となる。このように、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００に対して２種の接地電路を切り替えて接続する。このように、第２接地電路は、直流電源９１を有し、太陽電池アレイ３００（発電部）に接続された状態で、発電部に直流電圧を印可するように構成されている。
【００４０】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位を零以上或いは零以下の電位に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００の負極配線（負極側接続点５０）と抵抗８４とを接続した状態（切り替えスイッチ８０を第１の端子８０ａに接続し、太陽電池アレイ３００を第１接地電路に接続した状態）で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、第１接地電路を太陽電池アレイ３００に接続する（すなわち、接地線４０と抵抗８４を介して太陽電池アレイ３００の負極を接地箇所４１で接地する）。図２の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線（正極母線）を抵抗８４を介して接地することは言うまでもない。このように、太陽光発電システム１００の負極が抵抗８４を介して接地された状態となる。このように、システムの通常運転時には、切り替えスイッチ８０（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の負極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には正極）の対地電位を０に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの対地電位を零以上に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【００４１】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態（すなわち、第１接地電路に接続された状態）で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と第１接地電路を介して閉回路が形成され、当該地絡箇所と負極間に存在する太陽電池の起電力によって、接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４に電圧が発生するため、電圧Ｖ１によって地絡判定できる。しかしながら、かかる構成では、いずれかの太陽電池ストリング１２の負極側で地絡事故が発生した場合、当該接地個所と第１接地電路を介して形成される閉回路には起電力が存在せず、したがって、抵抗８４に電圧が発生せず、地絡検知は困難である。よって、そのまま通常運転を継続してしまうといった地絡検出の盲点を生んでしまう。
【００４２】
そこで、実施の形態２では、さらに、定期的に、切り替えスイッチ８０によって、第２接地電路を太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側に接続して、地絡検知装置３６で地絡検知を行う。例えば、太陽光発電システム１００の起動時毎に、或いは運転中に定期的に地絡検知を行う。例えば、１〜２時間毎の間隔で地絡検知を行う。
なお、地絡検知の際、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ４０２，４０４により太陽電池アレイ３００と負荷装置４００との接続が切り離された状態で、太陽電池アレイ３００単位で地絡検知を行ってもよく、これにより負荷装置４００からの影響を排除できる。
【００４３】
直流電源９１は、太陽電池アレイ３００の負極を、直流電源９１と抵抗８４を介して大地に接続した際に（すなわち、太陽電池アレイ３００を第２接地電路に接続した際に）、例えば、太陽電池アレイ３００の正極の対地電位がほぼ０になるように電圧を印加すると好適である。この場合、切り替えスイッチ８０と抵抗８４の間に直流電源９０が挿入された状態と挿入されていない状態の両状態での検出感度を総合すると、太陽電池アレイ３００のあらゆるところで一様な地絡検出感度を得ることが可能となる。かかる状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ２を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ２を測定する。測定された電圧Ｖ２が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。図２に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でも抵抗８４の両端に電位差が生じるので、かかる地絡を検出可能となる。
【００４４】
このように、地絡検知の際、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態の各状態において、地絡検知装置３６は、太陽電池アレイ３００の地絡を検知する。換言すれば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態では、接地線４０と接続されることで太陽電池アレイ３００の負極の電位が大地（グランド）の電位となる。よって、太陽電池アレイ３００の正極（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極）の対地電位は、正の電位に制御される。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの途中の対地電位も正となる。一方、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側を直流電源９１側に接続を切り替えると、太陽電池アレイ３００の正極の対地電位がほぼ０になるように直流電源９１から電圧を印加される。そのため、太陽電池アレイ３００の全体（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃ全体）の対地電位は、大地電位以下の負の電位になる。
このように正極の対地電位がほぼ０になる様に電圧を印加することによって、切り替えスイッチ８０と抵抗８４の間に直流電源９０が挿入された状態と挿入されていない状態の両状態での検出感度を総合すると、太陽電池アレイ３００のあらゆるところで一様な地絡検出感度を得ることが可能となる。
このように、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００４５】
以上のように、図２に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でもかかる地絡を検出可能となる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。
【００４６】
以上のように、実施の形態２では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。なお、通常運転時は、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により太陽電池アレイ３００の負極の対地電位が大地（グランド）の電位となるので、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態のうちの１つの状態に設定されることになる点は図１と同様である。
【００４７】
なお、上述した例では、単に、抵抗８４の電圧を閾値と比べることによって地絡判定を行っているが、これに限るものではない。例えば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。次に、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）が直流電源９１側に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖｂを測定する。そして、直流電源９１の電圧Ｖｄｃと、抵抗８４の抵抗値Ｒと、測定された電圧Ｖ１，Ｖｂを用いて、絶縁抵抗を演算して、得られた絶縁抵抗が予め設定された閾値以下なら地絡と判定するようにしても好適である。
【００４８】
以上のように実施の形態２によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【００４９】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図３において、実施の形態３における太陽光発電システム１００では、地絡検知装置３６の内部構成の１つとして、図１の構成にさらに交流電源８７が配置される。言い換えれば、地絡検知装置３６は、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、交流電源８７、及び接地線４０を有している。そして、抵抗８４の両端の一方が切り替えスイッチ８０と交流電源８７に接続され、他方が接地線４０に接続され、接地線４０は、接地箇所４１で接地される。また、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端部の電圧を監視する。切り替えスイッチ８０は、一方が太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）から分岐した配線に接続され、他方が、抵抗８４と交流電源８７とが切り替え可能に接続されている。その他の構成は、図１と同様である。また、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
すなわち、図３において、切り替えスイッチ８０が第１の端子８０ａに接続された場合（第１の端子８０ａと第３の端子８０ｃとが接続された状態）、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、切り替えスイッチ８０（第１の端子８０ａ）と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第１接地電路）に接続された状態となる。他方、切り替えスイッチ８０が第２の端子８０ｂに接続された場合（第２の端子８０ｂと第３の端子８０ｃとが接続された状態）、対応電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、切り替えスイッチ８０（第２の端子８０ｂ）と、交流電圧源８７と、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第２接地電路）に接続された状態となる。このように、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００に対して２種の接地電路を切り替えて接続する。このように、第２接地電路は、交流電源８７を有し、太陽電池アレイ３００（発電部）に接続された状態で、発電部に交流電圧を印可するように構成されている。
【００５０】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位を零以上あるいは零以下に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、切り替えスイッチ８０は、太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）と抵抗８４とを接続した状態（抵抗８４側にＯＮとした状態）で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、第１接地電路を太陽電池アレイ３００に接続する（すなわち、接地線４０と抵抗８４を介して太陽電池アレイ３００の負極を接地箇所４１で接地する）。図３の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線（正極母線）を抵抗８４を介して接地することは言うまでもない。このように、太陽光発電システム１００の負極が抵抗８４を介して接地された状態となる。このように、システムの通常運転時には、切り替えスイッチ８０（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負極）の電位に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を大地と同電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【００５１】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態で（すなわち、第１接地電路に接続された状態で）、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と第１接地電路を介して閉回路が形成され、当該地絡箇所と負極間に存在する太陽電池の起電力によって、接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４に電圧が発生するため、電圧Ｖ１によって地絡判定できる。しかしながら、かかる構成では、いずれかの太陽電池ストリング１２の負極側で地絡事故が発生した場合、当該接地個所と第１接地電路を介して形成される閉回路には起電力が存在せず、したがって、抵抗８４に電圧が発生せず、地絡検知は困難である。よって、そのまま通常運転を継続してしまうといった地絡検出の盲点を生んでしまう。
【００５２】
そこで、実施の形態３では、さらに、定期的に、切り替えスイッチ８０を切り替えることによって、第２接地電路を太陽電池アレイ３００に接続して、地絡検知装置３６で地絡検知を行う。例えば、太陽光発電システム１００の起動時毎に、或いは運転中に定期的に地絡検知を行う。例えば、１〜２時間毎の間隔で地絡検知を行う。
なお、地絡検知の際、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ４０２，４０４により太陽電池アレイ３００と負荷装置４００との接続が切り離された状態で、太陽電池アレイ３００単位で地絡検知を行っても良い。これにより負荷装置４００からの影響を排除できる。
【００５３】
かかる状態で電圧監視部８６は、交流電源８７の位相に同期させて、抵抗８４の両端にかかる交流電源８７と同相の電圧Ｖ２を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ２を測定する。そして、電圧Ｖ２が当該相用に予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムが地絡事故有と判定する。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。図３に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でも抵抗８４の両端に電位差が生じるので、かかる地絡を検出可能となる。
【００５４】
このように、地絡検知の際、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態の各状態において、地絡検知装置３６は、太陽電池アレイ３００の地絡を検知する。換言すれば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態（第１接地電路に接続された状態）では、接地線４０と接続されることで太陽電池アレイ３００の負極の電位が大地（グランド）の電位となる。よって、太陽電池アレイ３００の正極（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極）の対地電位は、正の電位に制御される。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの途中の対地電位も正となる。一方、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側を交流電源８７側に接続を切り替えると（すなわち、切り替えスイッチ８０により、太陽電池アレイ３００を第２接地電路に接続すると）、太陽電池アレイ３００の負極の対地電位が交流電源８７から印加される電圧の極によって可変になる。このように、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００５５】
以上のように、図３に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でもかかる地絡を検出可能となる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。
【００５６】
以上のように、実施の形態３では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。なお、通常運転時は、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により、太陽電池アレイ３００の負極或いは正極に交流電圧が印加されないように制御すると共に、太陽電池アレイ３００の負極の対地電位が大地（グランド）の電位となるので、切り替えスイッチ８０（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態のうちの１つの状態に設定されることになる点は図１と同様である。
【００５７】
なお、上述した例では、単に、抵抗８４の電圧を閾値と比べることによって地絡判定を行っているが、これに限るものではない。例えば、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が抵抗８４に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。次に、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）が交流電源８７側に接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖｃを測定する。そして、交流電源８７の電圧Ｖａｃと、抵抗８４の抵抗値Ｒと、測定された電圧Ｖ１，Ｖｃを用いて、絶縁抵抗を演算して、得られた絶縁抵抗が予め設定された閾値以下なら地絡と判定するようにしても好適である。
【００５８】
以上のように実施の形態３によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【００５９】
実施の形態４．
図４は、実施の形態４における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図４において、実施の形態４における太陽光発電システム１００では、地絡検知装置３６の内部構成として、図１の切り替えスイッチ８０の代わりに、スイッチ８１と、２つの抵抗８３ａ，８３ｂとが配置される。言い換えれば、地絡検知装置３６は、スイッチ８１（電位制御部の一例）、抵抗８３ａ，８３ｂ、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、及び接地線４０を有している。そして、抵抗８４の両端の一方がスイッチ８１と抵抗８３ａに接続され、他方が接地線４０に接続され、接地線４０は、接地箇所４１で接地される。また、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端部の電圧を監視する。一方が抵抗８４に接続されたスイッチ８１の両端の他方は、抵抗８３ｂの両端の一方に接続される。抵抗８３ａの他方は太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）から分岐した配線に接続される。抵抗８３ｂの他方は太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）から分岐した配線に接続される。抵抗８３ａ，８３ｂは、例えば、同じ抵抗値の抵抗を用いるとよい。換言すれば、スイッチ８１がＯＮ（閉）の状態では、太陽電池アレイ３００の両極間の電圧（電位差）を抵抗８３ａ，８３ｂで分圧した中点を、抵抗８４を介して大地に接続する。
【００６０】
スイッチ８１は、電気的に開閉動作を自動制御可能なスイッチを用いる。機械的スイッチでもよいが、より好ましくは例えば半導体スイッチ等を用いると好適である。例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いると好適である。その他の構成は、図１と同様である。また、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
すなわち、図４において、スイッチ８１がＯＦＦ（開）の場合、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と、抵抗８３ａと、抵抗８４と、接地線４０とからなる接地電路（第１接地電路）に接続された状態となる。他方、スイッチ８１がＯＮ（閉）の場合、太陽電池アレイ３００は、負極側接続点５０と正極側接続点５１とを抵抗８３ａと抵抗８３ｂとで分圧した中点を抵抗８４と接地線４０を介して大地に接続する接地電路（第２接地電路）に接続された状態となる。このように、スイッチ８１は、太陽電池アレイ３００に対して２種の対地電路を切り替えて接続する。このように、第１接地電路は、太陽電池アレイ３００（発電部）の一方極に接続可能に構成されると共に、第１抵抗８３ａを有している。そして、第２接地電路は、太陽電池アレイ３００（発電部）の正極と負極間を所与の抵抗（抵抗８３ａと抵抗８３ｂ）で分圧した中点で接地する電路であるように構成されている。
【００６１】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位を零以上或いは零以下に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、スイッチ８１は、ＯＦＦ（開）の状態（第１接地電路に接続された状態）で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、第１接地電路を太陽電池アレイ３００に接続する（すなわち、接地線４０と抵抗８４，８３ａを介して太陽電池アレイ３００の負極を接地箇所４１で接地する）。図４の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線（正極母線）を抵抗８４，８３ａを介して接地することは言うまでもない。このように、太陽光発電システム１００の負極が抵抗８４を介して接地された状態となる。このように、システムの通常運転時には、切り替えスイッチ８０（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負極）の電位に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を大地電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【００６２】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、切り替えスイッチ８０によって太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）側が直列の抵抗８４，８３ａに接続された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と第１接地電路を介して閉回路が形成され、当該地絡箇所と負極間に存在する太陽電池の起電力によって、接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４に電圧が発生するため、電圧Ｖ１によって地絡判定できる。しかしながら、かかる構成では、いずれかの太陽電池ストリング１２の負極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と第１接地電路を介して形成される閉回路には起電力が存在せず、抵抗８４に電圧が発生しない為、地絡検知は困難である。よって、そのまま通常運転を継続してしまうといった地絡検出の盲点を生んでしまう。
【００６３】
そこで、実施の形態４では、さらに、定期的に、スイッチ８１をＯＦＦ（開）からＯＮ（閉）に切り替えることによって、第２接地電路を太陽電池アレイ３００に接続して、地絡検知装置３６で地絡検知を行う。例えば、太陽光発電システム１００の起動時毎に、或いは運転中に定期的に地絡検知を行う。例えば、１〜２時間毎の間隔で地絡検知を行う。
なお、地絡検知の際、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ４０２，４０４により太陽電池アレイ３００と負荷装置４００との接続が切り離された状態で、太陽電池アレイ３００単位で地絡検知を行っても良い。これにより負荷装置４００からの影響を排除できる。
【００６４】
かかる状態で電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ２を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ２を測定する。電圧Ｖ２が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムが地絡事故有と判定する。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。図４に示す地絡検知装置の例では、スイッチ８１をＯＮ（閉）にした状態では、いずれかの太陽電池ストリング１２の中間電位位置で地絡事故が発生した場合、地絡判定が困難となるが、かかる位置で地絡事故が発生した場合、上述した電圧Ｖ１によって通常運転時に地絡判定できる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、通常運転時の電流監視部４２による地絡検出の盲点を排除できる。
【００６５】
このように、地絡検知の際、スイッチ８１（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態の各状態において、地絡検知装置３６は、太陽電池アレイ３００の地絡を検知する。換言すれば、スイッチ８１がＯＦＦの状態では、接地線４０と接続されることで太陽電池アレイ３００の負極の電位が大地（グランド）の電位となる。よって、太陽電池アレイ３００の正極（各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極）の対地電位は、正の電位に制御される。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの途中の対地電位も正となる。一方、スイッチ８１がＯＮに接続を切り替えると、太陽電池アレイ３００の両極の中間電位の対地電位が大地（グランド）の電位となる。このように、切り替えスイッチ８０（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００６６】
以上のように、図４に示す地絡検知装置の例では、太陽電池アレイ３００のいずれの箇所で地絡事故（絶縁不良等）が発生した場合でもかかる地絡を検出可能となる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。
【００６７】
以上のように、実施の形態４では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。なお、通常運転時は、スイッチ８１（電位制御部）により太陽電池アレイ３００の負極の対地電位が大地（グランド）の電位となるので、スイッチ８１（電位制御部）により制御された異なる２以上の対地電位状態のうちの１つの状態に設定されることになる点は図１と同様である。
【００６８】
以上のように実施の形態４によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くす或いはより低減できる。
【００６９】
実施の形態５．
図５は、実施の形態５における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図５において、実施の形態５における太陽光発電システム１００では、図１の切り替えスイッチ８０の代わりに、直流電源９２が配置される。言い換えれば、地絡検知装置３６は、直流電源９２、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、及び接地線４０を有している。抵抗８４は一方が直流電源９２の負極に接続され、直流電源９２を介して太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）から分岐された配線に接続される。また、抵抗８４は他方が接地される。直流電源９２は、太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位が正になるように電圧を印加する。その他の構成は、図１と同様である。また、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
【００７０】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位を正或いは負の電位に制御した状態で、太陽光発電を運転する。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、直流電源９２の負極を地絡検知部の少なくとも一部（抵抗８４）を介して接地線４０によって接地箇所４１で接地し、直流電源９２の正極を太陽電池アレイ３００の負極に接続する。このように、直流電源９２によって太陽光発電システム１００の負極（最低電位）でも対地電位が正電位になるように制御する。このように、システムの通常運転時には、直流電源９２（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正電位（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負電位）に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を対地電位に対して正電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【００７１】
図５の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極側が接地線４０及び抵抗８４を介して接地された直流電源９２の正極を太陽電池アレイ３００の負極配線に接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極側が接地線４０及び抵抗８４を介して接地された直流電源９２の負極を太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）に接地することは言うまでもない。このように、図５において、接地電路は、一方側が大地に接続されていると共に、他方側が太陽電池アレイ３００（発電部）の正極または負極に接続可能に構成される。そして、接地電路は、直流電源９２を有し、太陽電池アレイ３００（発電部）の全ての箇所の対地電位を正または負にする。
【００７２】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、直流電源９２よって太陽電池アレイ３００の最低電位の対地電位が正電位になるように制御された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された接地電路（直流電源９２、抵抗８４、接地線４０を有する接地電路）を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。図５に示す地絡検知装置の例では、いずれかの太陽電池ストリング１２の途中或いは正極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と接地電路４０を介して閉回路が形成され、当該地絡箇所と負極間に存在する太陽電池モジュールと直流電源９２が起電力となって接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４の両端に電位差が生じるので、かかる地絡を検出可能となる。また、同様に、いずれかの太陽電池ストリング１２の負極側で地絡事故が発生した場合、当該地絡箇所と負極間に存在する直流電源９２が起電力となって接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４の両端に電位差が生じるので、かかる地絡を検出できる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。このように、地絡検出部（抵抗８４、電圧監視部８６）は、接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する。
【００７３】
このように、直流電源９２（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００７４】
以上のように、実施の形態５では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。
【００７５】
以上のように実施の形態５によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【００７６】
実施の形態６．
図６は、実施の形態６における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図６において、実施の形態６における太陽光発電システム１００では、図１の切り替えスイッチ８０の代わりに、交流電源９３が配置される。言い換えれば、地絡検知装置３６は、交流電源９３、地絡検出部（抵抗８４と電圧監視部８６）、及び接地線４０を有している。抵抗８４は一方が交流電源９３に接続され、交流電源９３を介して太陽電池アレイ３００の負極配線（負極母線）の負極側接続点５０から分岐された配線に接続される。また、抵抗８４は他方が接地される。交流電源９３は、太陽電池アレイ３００の負極母線の対地電位が０Vを中心として変動するように交流電圧を印加する。その他の構成は、図５と同様である。また、特に説明する点以外の内容は実施の形態５と同様である。
【００７７】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、接地線４０を用いて太陽電池アレイ３００の全ての箇所の対地電位の時間平均値を零以上或いは零以下の電位に制御した状態で、太陽光発電を運転する。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、交流電源９３の片相を地絡検知部の少なくとも一部（抵抗８４）を介して接地線４０によって接地箇所４１で接地し、交流電源９３の逆極を太陽電池アレイ３００の負極に接続する。このように、交流電源９３によって太陽光発電システム１００の負極（最低電位）でも対地電位の時間平均値が０になるように制御する。このように、システムの通常運転時には、交流電源９３（電位制御部）は、接地線４０を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を０または正電位（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には０または負電位）に制御する。これにより、ＰＩＤ現象を回避できる。
【００７８】
図６の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、片相が接地線４０及び抵抗８４を介して接地された交流電源９３の逆相を太陽電池アレイ３００の負極配線に接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極側が接地線４０及び抵抗８４を介して接地された交流電源９３の逆相を太陽電池アレイ３００の正極配線（正極母線）に接地することは言うまでもない。このように、接地電路は、一方側が大地に接続されていると共に、他方側が太陽電池アレイ３００（発電部）の正極または負極に接続可能に構成される。そして、接地電路は、交流電源９３を有し、太陽電池アレイ３００（発電部）の全ての箇所の対地電位を時間平均して零以上または零以下にする。
【００７９】
電圧監視部８６は、太陽光発電システム１００の通常運転中に太陽電池アレイ３００の地絡を検出する。具体的には、交流電源９３よって太陽電池アレイ３００の最低電位の対地電位が０を中心として変動する様に制御された状態で、電圧監視部８６は、抵抗８４の両端にかかる電圧Ｖ１を測定する。すなわち、電圧監視部８６は、太陽電池アレイ３００に接続された接地電路（交流電源９３、抵抗８４、接地線４０を有する接地電路）を流れる電流に基づく測定値として抵抗８４の両端電圧Ｖ１を測定する。測定された電圧Ｖ１の振幅のうち、交流電源９３と同位相の成分が予め設定された閾値を超えた場合に図示しない制御システムによって地絡事故有と判定される。このように、地絡検出部は、接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定し、その測定結果に基づき地絡を検出する。そして、太陽光発電システム１００を緊急停止させることができる。図６に示す地絡検知装置の例では、太陽電池ストリング１２のいずれの箇所で地絡が発生しても、当該地絡箇所と接地電路４０を介して閉回路が形成され、当該閉回路中に交流電源９３が含まれるため、接地電路４０に電流が流れることにより、抵抗８４の両端に電位差が生じるので、かかる地絡を検出可能となる。よって、最初の地絡事故（第１の地絡事故）が発生した段階で地絡検出が可能となり、地絡検出の盲点箇所を排除できる。
【００８０】
このように、交流電源９３（電位制御部の一例）は、太陽電池アレイ３００の対地電位を意図的に制御できる。
【００８１】
以上のように、実施の形態６では、同じ接地線４０を用いて、一方では、ＰＩＤ対策に利用し、他方では、盲点箇所を排除した地絡検知に用いる。
【００８２】
以上のように実施の形態５によれば、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【００８３】
実施の形態７．
上述した各実施の形態では、太陽電池アレイ３００単位で、地絡検出を行うと共にＰＩＤ対策を行う構成について説明した。しかしながら、これに限るものではない。実施の形態７では、太陽電池ストリング１２ａ〜ｃ毎に、地絡検出とＰＩＤ対策を行う構成について説明する。
【００８４】
図７は、実施の形態７における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図７において、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線と対応するスイッチ装置１０２ａ，ｃ，ｅとの間に、それぞれ対応する太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極をシステムから解列或いはシステムに接続するスイッチ装置１０３ａ，ｃ，ｅが配置される。そして、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線と対応するスイッチ装置１０２ｂ，ｄ，ｆとの間に、それぞれ対応する太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極をシステムから解列或いはシステムに接続するスイッチ装置１０３ｂ，ｄ，ｆが配置される。また、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線から分岐した配線が逆流防止ダイオード４６およびスイッチ装置３３を介して地絡検知装置３６に接続される。スイッチ装置１０３は、電気的に開閉動作を自動制御可能なスイッチを用いる。機械的スイッチでもよいが、より好ましくは例えば半導体スイッチ等を用いると好適である。例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いると好適である。
【００８５】
具体的には、図７において、太陽電池ストリング１２ａの負極とスイッチ装置１０３ａとを接続する負極配線から分岐した配線が逆流防止ダイオード４６ａおよびスイッチ装置３３ａを介して地絡検知装置３６の負極側に接続される。また、太陽電池ストリング１２ａの正極とスイッチ装置１０３ｂとを接続する正極配線から分岐した配線がスイッチ装置３１ａを介して地絡検知装置３６の正極側に接続される。同様に、太陽電池ストリング１２ｂの負極とスイッチ装置１０３ｃとを接続する負極配線から分岐した配線が逆流防止ダイオード４６ｂおよびスイッチ装置３３ｂを介して地絡検知装置３６の負極側に接続される。また、太陽電池ストリング１２ｂの正極とスイッチ装置１０３ｄとを接続する正極配線から分岐した配線がスイッチ装置３１ｂを介して地絡検知装置３６の正極側に接続される。同様に、太陽電池ストリング１２ｃの負極とスイッチ装置１０３ｅとを接続する負極配線から分岐した配線が逆流防止ダイオード４６ｃおよびスイッチ装置３３ｃを介して地絡検知装置３６の負極側に接続される。また、太陽電池ストリング１２ｃの正極とスイッチ装置１０３ｆとを接続する正極配線から分岐した配線がスイッチ装置３１ｃを介して地絡検知装置３６に接続される。各太陽電池ストリング１２から地絡検知装置３６への接続は、図７に示すように並列に接続される。地絡検知装置３６の負極側は、接地線４０を介して接地箇所４１に接地される。各ダイオード４６ａ〜ｃは、図７に示すように大地（グランド）から太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極に向かう方向を順方向として接続される。
【００８６】
図７の例では、スイッチ装置１０２、逆流防止ダイオード２０、及びスイッチ４０２，４０４が同じ１つの接続箱（点線）内に配置され、スイッチ装置１０３、逆流防止ダイオード４６、及び地絡検知装置３６が別の１つの接続箱（点線）内に配置された例を示している。特に接続箱を分けないのであれば、スイッチ装置１０３の機能はスイッチ装置１０２で代用できる。その場合には、スイッチ装置１０３を省略しても構わない。
【００８７】
その他、特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
【００８８】
なお、本実施の形態７における地絡検出装置３６の内部構成は、図１（実施の形態１）から図６（実施の形態６）に示した地絡検出装置３６のいずれであっても良い。例えば、図１（実施の形態１）に記載の地絡検出装置を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図１に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）が図１に示す正極側接続点５１に該当する。この場合、通常運転時は、図７に示すように、スイッチ装置３３ａ〜ｃをＯＮ（閉）にして、地絡検出装置３６と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線を接続し、スイッチ装置３１ａ〜ｃをＯＦＦ（開）にして地絡検出装置３６と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線を切り離す。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０によって各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線を抵抗８４に接続し（第１接地電路に接続し）、ＰＩＤ対策をする。
【００８９】
言い換えれば、太陽光発電の通常運転を行う工程では、太陽光を利用して発電する１つ以上の太陽電池モジュールを用いて構成される発電部（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）と、発電部または大地と絶縁された状態で発電部により発電された電力を消費又は変換する負荷装置４００と、を具備する太陽光発電システムを用いて、発電部（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）と負荷装置４００とを接続し、第１接地電路を用いて発電部の全ての箇所の対地電位を零以上（太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合）または零以下（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合）にした状態で、太陽光発電の通常運転を行う。
【００９０】
更に、実施の形態７においては、定期的に、太陽電池ストリングａ〜ｃ毎に地絡検出を行う。その際、地絡検知部は、発電部（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）と負荷装置４００とを切り離した状態（発電部をシステムから解列させた状態）で、接地線４０を用いて、発電部の地絡を検知する。
【００９１】
図８は、実施の形態７において、図１（実施の形態１）に記載した地絡検出装置３６を用いた地絡検知動作を説明するための図である。実施の形態７では、太陽電池ストリング１２毎に地絡検知を行う。地絡検知の際、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）の図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置１０３（例えば、スイッチ装置１０３ａ，ｂ）をＯＦＦ（開）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２をシステムから解列させる。その後、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）のスイッチ装置３３（例えば、スイッチ装置３３ａ）をＯＮのまま、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置３１（例えば、スイッチ装置３１ａ）をＯＮ（閉）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２の正極側及び負極側を地絡検知装置３６に接続する。また、地絡検知の対象ではない太陽電池ストリング１２のスイッチ装置３１，３３についてはいずれもＯＦＦとする。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０（電位制御部）により、検査対象となった太陽電池ストリング１２ａに第１接地電路と第２接地電路を切り替えて接続し、太陽電池ストリング１２ａの異なる２つの対地電位状態における抵抗８４の電圧降下値を測定して地絡検出を行う。言い換えれば、発電部と負荷装置とを切り離した状態で、第１接地電路を発電部に接続し、当該第１接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、発電部と負荷装置とを切り離した状態で、第２接地電路を発電部に接続し、発電部の対地電位を、第１接地電路が発電部に接続された時と異なる電位にした状態で、当該第２接地電路を流れる電流に基づく測定値を測定する工程と、を実施する。そして、発電部に接続された第１接地電路を流れる電流に基づく測定値と、発電部に接続された第２接地電路を流れる電流に基づく測定値とに基づき発電部の地絡を検知する。なお、図１は、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合あるいは透明導電膜を使用した太陽電池を使用する場合を例に説明したものであるが、実施の形態７において太陽電池のバルクにｎ型半導体を用いる場合は、通常運転時において、太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線を地絡検出装置３６に接続し、接地しておくことは言うまでもない。また、通常運転時において、ＰＩＤ対策をしながら電圧監視部８６により常時電圧監視をし、地絡判定を行っても良い。
【００９２】
また、実施の形態７において、図２（実施の形態２）に記載の地絡検出装置３６を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図２に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）側には何も接続されない状態となる。すなわち、図２に示す地絡検出装置３６を実施の形態７において使用する場合には、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線から分岐した配線は不要となる。この場合において、通常運転時は、スイッチ装置３３ａ〜ｃをＯＮ（閉）にし、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０を端子８０ａに接続し（すなわち、第１接地電路に接続し）、ＰＩＤ対策を行う。更に、定期的に、太陽電池ストリングａ〜ｃ毎に地絡検出を行う。具体的には、まず、検査対象となった太陽電池ストリング（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）をスイッチ装置１０３ａ、ｂによりシステムから解列する（他のスイッチ装置１０３ｃ〜ｆはＯＮ（閉）状態とする）。そして、スイッチ装置３３ａをＯＮ（閉）にして太陽電池ストリング１２ａを地絡検出装置３６に接続する（他の太陽電池ストリング１２ｂ、ｃはスイッチ装置３３ｂ、ｃにより地絡検出装置３６から切り離す）。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０により、検査対象となった太陽電池ストリング１２ａに第１接地電路と第２接地電路を切り替えて接続し、太陽電池ストリング１２ａの異なる２つの対地電位状態における抵抗８４の電圧降下値を測定して地絡検出を行う。なお、通常運転時において、ＰＩＤ対策をしながら電圧監視部８６により常時電圧を監視し、地絡判定を行っても良い。なお、図２は、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合あるいは透明導電膜を使用した太陽電池を使用する場合を例に説明したものであるが、実施の形態７において太陽電池のバルクにｎ型半導体を用いる場合は、図２に示す地絡検出装置３６は、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に接続される。換言すれば、図２に示す地絡検出装置３６の切り替えスイッチ８０の端子８０ｃは図７に示す地絡検出装置３６のＰ（＋）に接続され、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）側には何も接続されない状態となる。この時、直流電源９１は、正極側が切り替えスイッチ８０の端子８０ｂに接続されるように配置され、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に対して正電位を印可できるように配置される。
【００９３】
同様に、実施の形態７において、図３（実施の形態３）に記載の地絡検出装置３６を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図３に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）側には何も接続されない状態となる。すなわち、図３に示す地絡検出装置３６を実施の形態７において使用する場合には、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線から分岐した配線は不要となる。この場合において、通常運転時は、スイッチ装置３３ａ〜ｃをＯＮ（閉）にし、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０を端子８０ａに接続し（すなわち、第１接地電路に接続し）、ＰＩＤ対策を行う。更に、定期的に、各太陽電池ストリングａ〜ｃ毎に地絡検出を行う。具体的には、まず、検査対象となった太陽電池ストリング（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）をスイッチ装置１０３ａ、ｂによりシステムから解列する（他のスイッチ装置１０３ｃ〜ｆはＯＮ（閉）状態とする）。そして、スイッチ装置３３ａをＯＮ（閉）にして太陽電池ストリング１２ａを地絡検出装置３６に接続する（他の太陽電池ストリング１２ｂ、ｃはスイッチ装置３３ｂ、ｃにより地絡検出装置３６から切り離す）。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０により、検査対象となった太陽電池ストリング１２ａに第１接地電路と第２接地電路を切り替えて接続し、太陽電池ストリング１２ａの異なる２つの対地電位状態における抵抗８４の電圧降下値を測定して地絡検出を行う。なお、ＰＩＤ対策をしながら電圧監視部８６により常時電圧監視をし、地絡判定を行う構成としても良い。なお、図３は、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合あるいは透明導電膜を使用した太陽電池を使用する場合を例に説明したものであるが、実施の形態７において太陽電池のバルクにｎ型半導体を用いる場合は、図３に示す地絡検出装置３６は、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に接続される。換言すれば、図２に示す地絡検出装置３６の切り替えスイッチ８０の端子８０ｃは図７に示す地絡検出装置３６のＰ（＋）に接続され、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）側には何も接続されない状態となる。
【００９４】
また、実施の形態７において、図４（実施の形態４）に記載の地絡検出装置３６を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図１に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）が図１に示す正極側接続点５１に該当する。この場合、通常運転時は、スイッチ装置３３ａ〜ｃをＯＮ（閉）にして、地絡検出装置３６と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線を接続し、スイッチ装置３１ａ〜ｃをＯＦＦ（開）にして地絡検出装置３６と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線を切り離す。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０によって各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線を抵抗８４に接続し（第１接地電路に接続し）、ＰＩＤ対策をする。更に、定期的に、各太陽電池ストリングａ〜ｃ毎に地絡検出を行う。具体的には、まず、検査対象となった太陽電池ストリング（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）をスイッチ装置１０３ａ、ｂによりシステムから解列する（他のスイッチ装置１０３ｃ〜ｆはＯＮ（閉）状態とする）。そして、スイッチ装置３３ａとスイッチ装置３１ａをＯＮ（閉）にして太陽電池ストリング１２ａを地絡検出装置３６に接続する（他の太陽電池ストリング１２ｂ、ｃはスイッチ装置３３ｂ、ｃとスイッチ装置３１ｂ、ｃにより地絡検出装置３６から切り離す）。係る状態で、地絡検出装置３６内の切り替えスイッチ８０により、検査対象となった太陽電池ストリング１２ａに第１接地電路と第２接地電路を切り替えて接続し、太陽電池ストリング１２ａの異なる２つの対地電位状態における抵抗８４の電圧降下値を測定して地絡検出を行う。なお、通常運転時において、ＰＩＤ対策をしながら電圧監視部８６により常時電圧監視をし、地絡判定を行っても良い。
【００９５】
また、実施の形態７において、図５（実施の形態５）に記載の地絡検出装置３６を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図５に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）側には何も接続されない状態となる。すなわち、図５に示す地絡検出装置３６を実施の形態７において使用する場合には、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線から分岐した配線は不要となる。この場合において、地絡検出装置３６は、常時、太陽電池ストリング１２ａ〜ｃに接続される。従って、実施の形態７において、図５に示す地絡検出装置３６を使用する場合には、スイッチ３３ａ〜ｃは省略しても構わない。なお、図５は、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合あるいは透明導電膜を使用した太陽電池を使用する場合を例に説明したものであるが、実施の形態７において太陽電池のバルクにｎ型半導体を用いる場合は、図５に示す地絡検出装置３６は、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に接続される。換言すれば、図５に示す直流電源９２は図７に示す地絡検出装置３６のＰ（＋）に接続され、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）側には何も接続されない状態となる。この時、直流電源９２は、負極側が各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に接続されるように配置され、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に対して負電位を印可できるように配置される。
【００９６】
また、実施の形態７において、図６（実施の形態６）に記載の地絡検出装置３６を用いる場合、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）が図６に示す負極側接続点５０に該当し、図７における地絡検出装置３６のＰ（＋）側には何も接続されない状態となる。すなわち、図５に示す地絡検出装置３６を実施の形態７において使用する場合には、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極配線から分岐した配線は不要となる。この場合において、地絡検出装置３６は、常時、太陽電池ストリング１２ａ〜ｃに接続される。従って、実施の形態７において、図６に示す地絡検出装置３６を使用する場合には、スイッチ３３ａ〜ｃは省略しても構わない。なお、図６は、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合あるいは透明導電膜を使用した太陽電池を使用する場合を例に説明したものであるが、実施の形態７において太陽電池のバルクにｎ型半導体を用いる場合は、図６に示す地絡検出装置３６は、各太陽電池ストリング１２ａの正極配線に接続される。換言すれば、図６に示す交流電源９３は図７に示す地絡検出装置３６のＰ（＋）に接続され、図７における地絡検出装置３６のＮ（−）側には何も接続されない状態となる。
【００９７】
以上のような切り替え動作を行うことで、実施の形態７における地絡検知装置３６の内部構成が、例えば、図１に示した切り替えスイッチ８０、抵抗８４、及び電圧監視部８６を用いた回路構成を採用する場合、通常運転時は電圧Ｖ１を測定できる。そして、定期的な地絡検知の際に電圧Ｖ２を測定できる。よって、図１で説明した内容と同様の地絡検知ができる。
【００９８】
このように、実施の形態７においては、２種の接地電路を用いて地絡検出を行うタイプの地絡検出装置（例えば実施の形態１〜４）や、直流電圧を加極印可して太陽電池全体の対地電位を正（または負）に制御して地絡検出を行うタイプの地絡検出装置（例えば実施の形態５）や、交流電圧を印可して常時太陽電池の対地電位を変化させて地絡検出を行うタイプの地絡検出装置（例えば実施の形態６）における接地電路を利用して、通常運転時に各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極配線（あるいは正極配線）を接地してＰＩＤ対策をし、且つ、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃを地絡検出が困難な盲点箇所なく確実に地絡検出をすることができる。すなわち、地絡検出装置の接地電路を利用する為、ＰＩＤ対策用に新たな構成を追加する必要がなく、しかも、確実に地絡検出を行う事が可能となる。
【００９９】
実施の形態８．
図９は、実施の形態８における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図９において、逆流防止ダイオード４６が無くなった点以外は、図７と同様である。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態７と同様である。
【０１００】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、地絡検出装置３６内の接地電路を用いて各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの所定の点の対地電位を正極或いは負極の電位に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、１０３、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、各スイッチ装置３１は、いずれもＯＦＦ（開）の状態で、スイッチ装置３３については、いずれかの太陽電池ストリング１２ａ〜ｃ用のスイッチ装置３３のみＯＮ（閉）の状態で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、地絡検知装置３６が、いずれか１つの太陽電池ストリング１２ａ〜ｃ（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）の負極に接続される。この状態で地絡検出装置３６は太陽電池ストリング１２ａの対地電位を制御し、ＰＩＤ対策を実行する。例えば、図１（実施の形態１）に示す地絡検出装置３６を用いる場合には、切り替えスイッチ８０により第１接地電路を太陽電池ストリング１２ａに接続する。各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極は、並列に接続されているので、太陽電池ストリング１２ａの負極を地絡検出装置３６内の第１接地電路を介して接地すれば、すべての太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極の対地電位を大地の電位に制御できる。図９の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線を接地することは言うまでもない。このように、システムの通常運転時には、スイッチ装置３１，３３は、地絡検出装置３６の接地電路を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負極）の電位に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を対地電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【０１０１】
以上のように、いずれかの太陽電池ストリング１２ａ〜ｃ用のスイッチ装置３３のみＯＮ（閉）にすることで、他の太陽電池ストリング１２ａ〜ｃからの逆流がなくすことができる。よって、逆流防止ダイオード４６を省略できる。
【０１０２】
図１０は、実施の形態８における地絡検知動作を説明するための図である。実施の形態８では、太陽電池ストリング１２毎に地絡検知を行う。例えば、図１（実施の形態１）に示す地絡検出装置３６を用いる場合には、地絡検知の際、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）の図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置１０３（例えば、スイッチ装置１０３ａ，ｂ）をＯＦＦ（開）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２をシステムから解列させる。その後、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）のスイッチ装置３３（例えば、スイッチ装置３３ａ）をＯＮのまま、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置３１（例えば、スイッチ装置３１ａ）をＯＮ（閉）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２の正極側及び負極側を地絡検知装置３６に接続する。また、地絡検知の対象ではない太陽電池ストリング１２のスイッチ装置３１，３３についてはいずれもＯＦＦとする。
【０１０３】
以上のような切り替え動作を行うことで、実施の形態８における地絡検知装置３６の内部構成が、例えば、図１に示した切り替えスイッチ８０、抵抗８４、及び電圧監視部８６を用いた回路構成を採用する場合、通常運転時は電圧Ｖ１を測定できる。そして、定期的な地絡検知の際に電圧Ｖ２を測定できる。よって、図１で説明した内容と同様の地絡検知ができる。
【０１０４】
以上のように実施の形態８では、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、太陽電池ストリング１２毎に、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことができる。
【０１０５】
実施の形態９．
図１１は、実施の形態９における太陽光発電システムの構成を示す構成図である。図１１において、地絡検知装置３６、各スイッチ装置３１，３３、及び各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極および正極から分岐して各スイッチ装置３１，３３へと接続するための配線の分岐点の位置が、負極側において各スイッチ装置１０２と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極が並列に接続される位置との間、正極側において各ダイオード２０と各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの正極が並列に接続される位置との間に移動した点以外は、図９と同様である。各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極および正極から分岐して各スイッチ装置３１，３３へと接続するための配線の分岐点の位置を、図１１の位置にすることで、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を同時期に接地する場合でもダイオード４６を省略することができる。また、以下、特に説明する点以外の内容は実施の形態７と同様である。
【０１０６】
以上のような太陽光発電システム１００では、太陽光発電方法として、以下のように運転される。通常運転時は、太陽電池アレイ３００と負荷装置４００とを接続し、地絡検出装置３６内の接地電路を用いて各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの所定の点の対地電位を正極或いは負極の電位に制御した状態で、太陽光発電の通常運転を行う。具体的には以下のように動作する。図示しない制御システムからの制御によって駆動する各スイッチ装置１０２、１０３、各スイッチ装置３３、及びスイッチ４０２，４０４は、いずれもＯＮ（閉）の状態で、各スイッチ装置３１は、いずれもＯＦＦ（開）の状態で、通常運転が行われる。すなわち、通常運転時は、ＰＩＤ対策用に、地絡検知装置３６が、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極に接続される。換言すれば、スイッチ装置３１，３３は、通常運転時に、意図的に負極側のスイッチ装置３１のみＯＮ、正極側のスイッチ装置３３をＯＦＦに制御して負極配線を接地している。図１１の例では、太陽電池のバルクにｐ型半導体を使用した場合、或いは透明導電膜を使用した太陽電池を一例として示している。そのため、負極配線を接地している。太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には、正極配線を接地することは言うまでもない。このように、太陽光発電システム１００の負極が地絡検知装置３６の少なくとも一部（図示しない負極側回路）を介して接地された状態となる。このように、システムの通常運転時には、スイッチ装置３１，３３は、地絡検出装置３６の接地電路を用いて、太陽電池アレイ３００の所定の点の対地電位を正極（太陽電池のバルクにｎ型半導体を使用した場合には負極）の電位に制御する。これにより、各太陽電池ストリング１２ａ〜ｃの負極を対地電位に制御でき、ＰＩＤ現象を回避できる。
【０１０７】
図１１は、実施の形態９における地絡検知動作を説明するための図である。実施の形態９では、太陽電池ストリング１２毎に地絡検知を行う。地絡検知の際、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）の図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置１０３（例えば、スイッチ装置１０３ａ，ｂ）をＯＦＦ（開）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２をシステムから解列させる。その後、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２（例えば、太陽電池ストリング１２ａ）のスイッチ装置３３（例えば、スイッチ装置３３ａ）をＯＮのまま、図示しない制御システムからの制御によって駆動するスイッチ装置３１（例えば、スイッチ装置３１ａ）をＯＮ（閉）にして、地絡検知の対象となる太陽電池ストリング１２の正極側及び負極側を地絡検知装置３６に接続する。また、地絡検知の対象ではない太陽電池ストリング１２のスイッチ装置３１，３３についてはいずれもＯＦＦとする。
【０１０８】
以上のような切り替え動作を行うことで、実施の形態９における地絡検知装置３６の内部構成が、例えば、図１に示した切り替えスイッチ８０、抵抗８４、及び電圧監視部８６を用いた回路構成を採用する場合、通常運転時は電圧Ｖ１を測定できる。そして、定期的な地絡検知の際に電圧Ｖ２を測定できる。よって、図１で説明した内容と同様の地絡検知ができる。
【０１０９】
以上のように実施の形態９では、ＰＩＤ対策用の接地が行われながら、太陽電池ストリング１２毎に、地絡検知が困難な盲点箇所を無くすことできる。
【０１１０】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述した故障検知の手法は、一例であって、上述した故障検知の手法に限るものではない。接地電路を用いて太陽電池の対地電位を意図的に制御し、盲点箇所なく地絡の存否を判定する地絡検出方法であれば、その他の地絡等の故障検知手法を用いてもよい。
【０１１１】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。
【０１１２】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての太陽光発電システムは、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  太陽電池モジュール
１２，５０２  太陽電池ストリング
２０，４６  ダイオード
３１，３３，１０２，１０３  スイッチ装置
３６  検知部
４０  接地線
４１，５３０  接地箇所
８０，８１  切り替えスイッチ
８３，８４  抵抗
９１  直流電源
８６  電圧監視部
８７  交流電源
１００  太陽光発電システム
３００  太陽電池アレイ
４００，５１０  負荷装置
４０２，４０４  スイッチ
５００  太陽光発電システム
６００，６０２  地絡箇所
【図１】
2015032602.tif 000003
【図２】
2015032602.tif 000004
【図３】
2015032602.tif 000005
【図４】
2015032602.tif 000006
【図５】
2015032602.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015032602.tif 000009
【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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