(57)【要約】【課題】ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置を提供する。【解決手段】複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、ストリングの異常を検出する異常検出部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、
前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、
前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、
を備える異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第１の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が所定時間以上継続された場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第１の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルに対する日影を検出する、異常検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、
前記異常検出部は、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記一部にかかる電圧が、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合、前記ストリングの異常を検出する、異常検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第２の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が所定時間以上継続された場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の異常検出装置であって、
前記異常検出部は、前記取得部により取得された電圧が前記第２の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルに対する日影を検出する、異常検出装置。
【請求項８】
請求項５に記載の異常検出装置であって、
前記取得部は、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、
前記異常検出部は、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルの異常を検出する、異常検出装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１項に記載の異常検出装置であって、更に、
前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する閾値導出部を備える、異常検出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの最大電力動作点における電圧に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する、異常検出装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの電圧の、前記電圧が取得された時間帯と同一時間帯における過去の実績値に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する、異常検出装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、前記ストリング以外の他のストリングの一部にかかる電圧に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する、異常検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、複数の他のストリングの一部にかかる電圧の平均値に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する、異常検出装置。
【請求項１４】
請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の異常検出装置であって、
前記閾値導出部は、各太陽光パネルが有するバイパスダイオードの数と、前記ストリングに含まれる前記太陽光パネルの数と、太陽光パネルの電圧を検出する電圧検出装置が接続される前記太陽光パネルの数と、の少なくともいずれか１つに基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する、異常検出装置。
【請求項１５】
複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、
前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、
前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、
を備える異常検出システム。
【請求項１６】
複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、
前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、
前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、
を有する異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光パネル（ＰＶ（Ｐｈｏｔｏ  Ｖｏｌｔａｉｃ）パネル）を利用し、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が普及している。太陽光発電では、発電時に廃棄物、排水、騒音、振動などが発生せず、非常用電源としても活用が期待されることから、近年特に注目されている。
【０００３】
ＰＶパネルは、発電量を大きくするために、屋上などの屋外に設置されることが多い。そのため、自然現象（例えば、風、雨、雪）の影響、その他の影響を直接的に受けやすい。自然現象の影響やその他の要因が長年蓄積することで、太陽光パネルを含む太陽光発電システムが故障することがある。
【０００４】
太陽光発電システム（光起電力システム）の故障（棄損事象）を診断する装置として、太陽電池モジュールと、異常監視手段と、を備える太陽光発電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この太陽電池モジュールは、互いに接続された複数の太陽電池セルと、複数の太陽電池セルに並列に接続されたバイパスダイオードと、バイパスダイオードに並列に接続されバイパスダイオードの発生する熱を感知して開閉動作を行う感熱式開閉器を有する。この異常監視手段は、太陽電池モジュールの出力電圧の変化を検知して、太陽電池モジュールの異常の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１３−５３２３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された監視装置では、複数の太陽光パネルが直列に接続されたストリングにおける故障を含む異常検出の検出精度が不十分であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の異常検出装置は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、を備える。
【００１０】
本発明の異常検出システムは、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、を備える。
【００１１】
本発明の異常検出方法は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態における太陽光発電（ＰＶ：Ｐｈｏｔｏ  Ｖｏｌｔａｉｃ）システムの構成例を示す模式図
【図２】実施形態におけるＰＶパネルの構成例を示す模式図
【図３】実施形態における子機の構成例を示す模式図
【図４】（Ａ）実施形態におけるデータロガーの構成例を示すブロック図、（Ｂ）実施形態におけるモニタ端末の構成例を示すブロック図
【図５】（Ａ）実施形態におけるＰＶパネルが受ける日射量とＩ−Ｖ特性との関係の一例を示す模式図、（Ｂ）実施形態のＩ−Ｖ特性における開放電圧と短絡電流との一例を示す模式図、（Ｃ）実施形態のＩ−Ｖ特性におけるＭＰＰ（（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ）の一例を示す模式図
【図６】実施形態における影又は異常を含む場合の各ＰＶストリングの電流及び電圧の変化例を示す模式図
【図７】実施形態における時間に対するストリング電圧の変化例を示す模式図
【図８】実施形態における時間に対するパネル電圧の変化例を示す模式図
【図９】実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第１動作例を示すフローチャート
【図１０】（Ａ）実施形態における１つのＰＶパネルに対する１つの子機の接続例を示す模式図、（Ｂ）実施形態における１つのＰＶパネルに対して１つの子機が接続される場合のＭＰＰの変化例を示す模式図
【図１１】実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第２動作例を示すフローチャート
【図１２】（Ａ）実施形態における２つのＰＶパネルに対する１つの子機の接続例を示す模式図、（Ｂ）実施形態における２つのＰＶパネルに対して１つの子機が接続される場合のＭＰＰの変化例を示す模式図
【図１３】実施形態におけるデータロガーの異常検出処理時の第３動作例を示すフローチャート
【図１４】実施形態におけるデータロガーの閾値に係る入力画面例を示す模式図
【図１５】実施形態におけるＰＶパネルの電圧と閾値との関係を説明するための模式図
【図１６】比較例における子機の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
（本発明の一形態を得るに至った経緯）
特許文献１に記載された太陽光発電システムでは、複数のストリングが並列に接続され、１台のパワーコンディショナによって複数のストリングが制御される場合、ストリングの電圧を基にＰＶパネルの故障を検知することは困難である。
【００１６】
例えば、並列に接続された複数のストリングのうち、第１のストリングでは１つのＰＶパネルが故障しており、第２〜第４のストリングでは全てのＰＶパネルが正常であるとする。また、例えば、第２〜第４のストリングにおける各ＰＶパネルが、それぞれＭＰＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ：最大電力点）で動作するとする。また、ＭＰＰを４０（Ｖ）とし、各ストリングが３台のＰＶパネルを含むとする。この場合、第２〜第４のストリングの電圧は、各々、４０（Ｖ）×３（台）＝１２０（Ｖ）となる。
【００１７】
一方、第１のストリングにおける故障が発生しているＰＶパネルは、３０（Ｖ）が最大電圧であるとする。この場合でも、第１〜第４のストリングは並列に接続されているので、パワーコンディショナは、第１〜第４のストリングの電圧が同一となるよう制御する。よって、第１のストリングにおける正常なＰＶパネルの電圧は、各々４５（Ｖ）となり、第１のストリングの電圧は、１２０（Ｖ）となる。このように、第１のストリングにおける一部のＰＶパネルが故障していても、第１のストリングの電圧は変化しない。
【００１８】
特許文献１に記載された太陽光発電システムは、太陽電池ストリングの両端の電圧及びその変化を検出するセンサ回路を用いて異常監視を行う。そのため、第１のストリングにおける故障を検知することが困難である。従って、ストリングにおける異常検出の検出精度が不十分であった。
【００１９】
以下、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法について説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における太陽光発電システム（ＰＶシステム）１００の構成例を示す模式図である。ＰＶシステム１００は、太陽光発電パネル（ＰＶパネル）１０、子機２０、中継機３０、親機４０、接続箱５０、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）６０、モニタ端末７０、データロガー８０、及びモニタサーバ９０を備える。ＰＶシステム１００は、異常検出システムの一例である。データロガー８０は、異常検出装置の一例である。
【００２１】
ＰＶパネル１０は、光電効果により、光エネルギーを電力に変換する太陽電池を含むパネルである。ＰＶパネル１０は、複数の太陽電池セル（ＰＶセル）を含む太陽電池モジュール（ＰＶモジュール）である。また、ＰＶパネル１０が電力線ＰＬを介して直列に接続されて太陽電池ストリング（ＰＶストリング）１０ＳＴが形成され、ＰＶストリングが電力線ＰＬを介して並列に接続されて太陽電池アレイ（ＰＶアレイ）１０ＡＲが形成される。ＰＶストリング１０ＳＴは、ストリングの一例である。
【００２２】
子機２０は、少なくとも、子機２０が接続されたＰＶパネル１０の光電効果によって得られた所定物理量（少なくとも発電電圧（ＰＶパネル１０の出力電圧））を検出（測定）する。所定物理量は、電圧の情報の他にも、例えば、発電電流、発電電力、発電電力量、の情報を含んでもよい。子機２０は、所定物理量の情報を検出情報として、他の装置（例えば、中継機３０、親機４０、データロガー８０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０）へ送信する。
【００２３】
子機２０が配置される位置は、図１の位置に限られず、他のＰＶパネル１０に接続されてもよい。図１では、子機２０は１つのＰＶパネル１０に接続されているが、複数の隣り合うＰＶパネル１０に接続され、複数のＰＶパネル１０の電圧の合計値が検出されてもよい。子機２０は、ＰＶストリング１０ＳＴ毎に複数設置されてもよい。子機２０は、ＰＶストリング１０ＳＴの一部の電圧を検出する。
【００２４】
中継機３０は、例えば、子機２０と親機４０との間の通信を中継する。中継機３０は、他の通信を行う装置間の通信を中継してもよい。中継機３０は、設置が省略されてもよい。
【００２５】
親機４０は、例えば、１つ以上の子機２０から検出情報を受信し、データロガー８０へ送信する。親機４０は、複数設けられてもよいし、１台設けられてもよい。
【００２６】
接続箱５０は、ＰＶストリング１０ＳＴ単位で配線としての電力線ＰＬをまとめて、ＰＣＳ６０に接続する。接続箱５０には、例えば、電力線ＰＬを接続するための端子、点検や保守の際に使用されるスイッチ、避雷素子、電気の逆流を防止するための逆流防止ダイオード（図示せず）、が含まれる。
【００２７】
ＰＣＳ６０は、複数のＰＶパネル１０（例えばＰＶアレイ１０ＡＲ）による発電電力に相当する直流電力を交流電力に変換する。ＰＣＳ６０は、例えば、所定のスイッチング周波数によりスイッチングして、電力線ＰＬを通じて伝送される電力を制御する。
【００２８】
ＰＣＳ６０は、例えば、ＭＰＰＴ（（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御する。ＰＣＳ６０のＭＰＰＴ制御とは、ＰＶストリング１０ＳＴに含まれるＰＶパネル１０により発電される発電電力の総和を最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。従って、ＰＶアレイ１０ＡＲにおける各ＰＶストリング１０ＳＴの発電電力は、特別な事情（例えば、異常の発生、影の発生）がない場合、略一定に維持される。
【００２９】
分電盤（不図示）は、ＰＣＳ６０からの電力を各電気負荷（不図示）に分配する。
【００３０】
データロガー８０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、サーバであり、親機４０により集約した所定の情報（例えば子機２０からの検出情報）を所定のメモリに保持する。データロガー８０は、例えば、子機２０からの検出情報に基づいて、異常検出処理を実行してもよい。なお、例えば、親機４０又はネットワークＮＷ上の所定のサーバ（例えば遠隔地のサーバ）が、データロガーの機能を有し、上記所定の情報を保持してもよい。データロガー８０は、例えば、親機４０から、各子機２０の検出情報を受信する。データロガー８０は、受信された各子機２０の検出情報を、ネットワークＮＷを介して、モニタサーバ９０又はモニタ端末７０へ送信する。
【００３１】
ネットワークＮＷは、有線ネットワーク（例えばイントラネット、インターネット）でもよいし、無線ネットワーク（例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩｒＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＧｉｇ）でもよい。
【００３２】
モニタサーバ９０は、例えば、データロガー８０から各子機２０の検出情報を受信し、各ＰＶストリング１０ＳＴにおける所定のＰＶパネル１０の電圧を監視する。モニタサーバ９０は、各子機２０からの検出情報に応じて、電圧以外の情報を監視してもよい。
【００３３】
モニタ端末７０は、ＰＶシステム１００のメンテナンス作業を行うメンテナンス作業員により所持され、メンテナンス作業に供するために使用される。モニタ端末７０は、例えば、携帯型の専用端末でもよいし、スマートフォンにモニタ端末７０の有する機能が組み込まれてもよい。
【００３４】
図２はＰＶパネル１０周辺の構成例を示す図である。ここでは、ＰＶパネル１０に子機２０が接続されているが、図１に示したように、子機２０が接続されないＰＶパネル１０も存在する。
【００３５】
ＰＶパネル１０は、複数の太陽電池クラスタ（ＰＶクラスタ）１０Ｇを含む。各ＰＶクラスタ１０Ｇは、複数のＰＶセル１０Ｃを含む。ＰＶクラスタ１０Ｇに含まれる複数のＰＶセル１０Ｃは、直列に接続される。ＰＶセル１０Ｃは、太陽光による光エネルギーを電力に変換する発電素子である。また、ＰＶクラスタ１０Ｇ（１０Ｇ１〜１０Ｇ３）の各々に、バイパスダイオードＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤ３）が並列に接続される。
【００３６】
図２では、ＰＶクラスタ１０Ｇ及びバイパスダイオードＢＤが３個設けられているが、数はこれに限られない。また、ＰＶクラスタ１０Ｇでは、１２個のＰＶセル１０Ｃが直列に接続されているが、数はこれに限られない。一般的に、ＰＶパネル１０は複数のＰＶクラスタ１０Ｇ及び複数のＰＶセル１０Ｃを含むが、少なくとも１つのＰＶセル１０Ｃを含んでいればよい。
【００３７】
ＰＶセル１０Ｃ又はセル間の接続線に不具合（異常）が発生していない場合、各ＰＶクラスタ１０Ｇは発電するため電圧が生じる。これにより、バイパスダイオードＢＤには逆電圧が印加されるので、バイパスダイオードＢＤは電流を通過させない。
【００３８】
一方、ＰＶクラスタ１０Ｇ１において不具合（例えばＰＶセル１０Ｃの故障、セル間の断線、図２の矢印ｅ参照）が発生したとする。この場合、不具合のあるＰＶセル１０Ｃ又はセル間の接続線は、発電せずに単なる抵抗体となるため、他のＰＶクラスタ１０Ｇ２，１０Ｇ３が発生したエネルギーを消費し、ＰＶパネル１０の発電電力を低下させる。また、不具合のあるＰＶセル１０Ｃ又はセル間の接続線に電流の供給が継続されると、このＰＶセル１０Ｃ又はセル間の接続線が例えば熱破損することがある。ＰＶクラスタ１０Ｇ１に並列に接続されたバイパスダイオードＢＤ１により、不具合が発生した箇所を含むＰＶクラスタ１０Ｇに流れる電流を、バイパスして通過させる。
【００３９】
バイパスダイオードＢＤ又はＰＶクラスタ１０Ｇから出力される電流は、子機２０に入力されてもよい。
【００４０】
また、ＰＶクラスタ１０Ｇを形成する複数のＰＶセル１０Ｃが直列に接続されるので、電流は各ＰＶセル１０Ｃにおいて共通となる。発電能力が低いＰＶセル１０ＣがＰＶクラスタ１０Ｇ１に存在する場合、ＭＰＰＴ制御におけるＰＶストリング１０ＳＴの動作点電流値（ストリング電流）が、ＰＶクラスタ１０Ｇ１の短絡電流値（例えば、図５（Ｂ）参照）よりも小さい場合、ＰＶクラスタ１０Ｇ１は通常動作する。この場合、発電能力が低いＰＶセル１０Ｃは、直列抵抗増加により発熱し、電力の一部を消費する。
【００４１】
一方、ストリング電流がＰＶクラスタ１０Ｇ１の短絡電流値よりも大きい場合、ＰＶクラスタ１０Ｇ１に対して、ＭＰＰＴ制御により逆電圧（マイナス電圧）が与えられる。そのため、バイパスダイオードＢＤ１が動作（ＯＮ）して電流を迂回させる。
【００４２】
バイパスダイオードＢＤが動作すると、動作するバイパスダイオードＢＤに対応するＰＶクラスタ１０Ｇに電圧が印加されないので、ＰＶパネル１０の電圧が低くなる。バイパスダイオードＢＤが１個も動作しない場合のＰＶパネル１０の電圧を、αとする。例えば、図２に示すように、ＰＶパネル１０が３個のバイパスダイオードＢＤを備える場合、バイパスダイオードＢＤが１個動作すると、ＰＶパネル１０の電圧が（２／３）αとなり、バイパスダイオードＢＤが２個動作すると、ＰＶパネル１０の電圧が（１／３）αとなる。
【００４３】
つまり、β個のバイパスダイオードＢＤを備えるＰＶパネル１０において、バイパスダイオードＢＤがγ個（β≧γ）動作する場合、ＰＶパネル１０の電圧は、（（β−γ）／β）・αとなる。
【００４４】
図３は子機２０の構成例を示すブロック図である。
【００４５】
子機２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、電圧レギュレータ２２、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２６、通信部２７、入力端子２８、及び出力端子２９（２９ａ，２９ｂ）を備える。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、入力端子２８から入力された可変直流電圧を所定の直流電圧（例えば、４（Ｖ））に変換する。入力端子２８から入力された直流電圧は、ＰＶパネル１０から供給された電圧である。
【００４７】
電圧レギュレータ２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１からの電圧を所定の電圧（例えば３（Ｖ））に調整する。電圧レギュレータ２２により、ＣＰＵ２６へ電圧を安定供給でき、ＣＰＵ２６が安定駆動できる。
【００４８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び電圧レギュレータ２２は、子機２０内の各部に電圧を供給する電源部としての機能を有する。
【００４９】
ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）（不図示）又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）（不図示）に格納されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。例えば、ＣＰＵ２６は、各種処理、制御を実行する。つまり、ＣＰＵ２６は、制御部としての機能を有する。
【００５０】
ＣＰＵ２６は、例えば、出力端子２９ａ及び出力端子２９ｂとの間に配置された抵抗ｒ１，ｒ２により分圧された電圧を検出する。つまり、ＣＰＵ２６は、電圧検出部としての機能を有する。ＣＰＵ２６は、上記検出された電圧から、子機２０に接続されたＰＶパネル１０の出力電圧を検出する。
【００５１】
通信部２７は、例えば、他の子機２０、中継機３０、親機４０、データロガー８０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０との間において、無線回線を介して、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部２７による通信方式は、例えば、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、を含む。
【００５２】
通信部２７は、例えば、他の子機２０、中継機３０、親機４０、データロガー８０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０との間において、有線回線を介して通信してもよい。有線回線を介した通信は、例えば電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を含む。
【００５３】
通信部２７は、例えば、ＣＰＵ２６により検出された電圧を含む検出情報を、親機４０に送信する。検出情報は、発電に係る他の所定物理量を含んでもよい。
【００５４】
入力端子２８は、ＰＶストリング１０ＳＴにおける任意のＰＶパネル１０に接続される。出力端子２９は、隣り合うＰＶパネル１０又は接続箱５０に接続される電力線ＰＬに接続される。
【００５５】
次に、親機４０、データロガー８０、モニタサーバ９０、及びモニタ端末７０の構成例について説明する。
【００５６】
親機４０は、特に図示していないが、例えば、通信部、制御部、及び記憶部を備える。親機４０の通信部は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機２０、データロガー８０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０との間において通信する。この通信部は、例えば、子機２０又は中継機３０から子機２０の検出情報を受信し、データロガー８０へこの検出情報を送信する。親機４０の制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭを有する。ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで、親機４０の制御部の各種処理を行う。親機４０の記憶部は、各種データ、各種情報を保持する。
【００５７】
図４（Ａ）は、データロガー８０の構成例を示すブロック図である。データロガー８０は、例えば、通信部８１、制御部８２、及び記憶部８３を備える。
【００５８】
通信部８１は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機２０、親機４０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部８１は、例えば、親機４０から子機２０の検出情報を受信する。通信部８１は、例えば、子機２０の検出情報又は異常検出処理の処理結果を、モニタサーバ９０又はモニタ端末７０へ送信する。従って、通信部８１は、ストリング（例えばＰＶストリング１０ＳＴ）の一部にかかる電圧の情報を取得する取得部としての機能を有する。
【００５９】
通信部８１は、例えば、異常検出処理に用いられる閾値を導出するための情報を、モニタ端末７０から受信する。通信部８１は、例えば、上記閾値に関する情報をモニタ端末７０へ送信する。
【００６０】
制御部８２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する。ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで、データロガー８０の制御部の各種処理を行う。
【００６１】
制御部８２は、例えば、通信部８１により受信された子機２０の検出情報を参照し、ＰＶストリング１０ＳＴの異常を検出する異常検出部８５を備える。異常検出部８５は、例えば、ＰＶストリング１０ＳＴの一部にかかる電圧が所定閾値以上である場合、ＰＶストリング１０ＳＴの異常を検出する。
【００６２】
制御部８２は、例えば、異常検出処理において用いられる閾値（例えば、下限値Ｔｈ２、上限値Ｔｈ１）を導出（例えば算出）する閾値導出部８６を備える。閾値導出部８６は、例えば、子機２０が接続されたＰＶパネル１０における異常を検出するための下限値を導出する。閾値導出部８６は、例えば、子機２０が接続されたＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０における異常を検出するための上限値を導出する。
【００６３】
記憶部８３は、通信部により受信され、又は制御部８２により生成された各種データ、各種情報を保持する。記憶部８３は、例えば、各子機２０の検出情報、各ＰＶストリング１０ＳＴに対する異常判定処理の判定結果の情報、を記憶する。
【００６４】
モニタサーバ９０は、特に図示していないが、例えば、通信部、制御部、及び記憶部を備える。モニタサーバ９０は、例えば、子機２０の検出情報（つまりＰＶパネルの発電に係る所定物理量の情報）、異常判定処理の処理結果（異常の有無）を監視する。
【００６５】
モニタサーバ９０の通信部は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機２０、親機４０、データロガー８０、又はモニタ端末７０との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。モニタサーバ９０の制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭを有する。ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで、モニタサーバ９０の制御部の各種処理を行う。モニタサーバ９０の記憶部は、通信部により受信された各種データ、各種情報（例えば各子機２０の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報）を保持する。
【００６６】
図４（Ｂ）は、モニタ端末７０の構成例を示すブロック図である。モニタ端末７０は、例えば、通信部７１、制御部７２、記憶部７３、操作部７４、及び表示部７５を備える。
【００６７】
通信部７１は、例えば、有線回線又は無線回線を介して、子機２０、親機４０、データロガー８０、又はモニタサーバ９０との間において、各種データ、各種情報、各種信号を通信する。通信部７１は、例えば、データロガー８０から、各子機２０の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報を受信する。通信部７１は、例えば、操作部７４により入力が受け付けられた閾値を導出するための情報を、データロガー８０へ送信する。
【００６８】
制御部７２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する。ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで、モニタ端末７０の制御部の各種処理を行う。
【００６９】
記憶部７３は、例えば、通信部７１により受信された各種データ、各種情報を保持する。記憶部７３は、例えば、各子機２０の検出情報、異常判定処理の処理結果の情報を記憶する。
【００７０】
操作部７４は、例えば、メンテナンス作業員からの入力操作を受け付ける。例えば、図１４に示される入力画面に表示された情報のうち、少なくとも一部の情報の入力操作を受け付ける。
【００７１】
表示部７５は、例えば、各種データ、各種情報（例えば、子機２０により検出された検出情報、異常検出処理の処理結果の情報）を表示する。表示部７５は、例えば、操作部７４を用いて閾値を導出するための入力画面（図１４参照）を表示する。
【００７２】
従って、モニタ端末７０は、例えば、操作部７４に対するメンテナンス作業員の入力操作に応じて、データロガー８０から必要なデータを取得し、取得されたデータを、表示部７５に表示する。
【００７３】
次に、ＰＶパネル１０の電流、電圧の変化例（Ｉ−Ｖ特性）について説明する。
【００７４】
図５（Ａ）は、ＰＶパネル１０が受ける日射量とＩ−Ｖ特性との関係の一例を示す模式図である。図５（Ａ）を参照すると、日射量が多い程、同一の電圧に対する電流の値が大きくなることが理解できる。なお、Ｉ−Ｖ特性における最大の電圧（開放電圧）は、日射量にあまり依存しないことが理解できる。図５（Ａ）では、日射量の大きさが（ｗ／ｍ２）単位にて示されており、数値が大きい程、日射量が多い。なお、日射量の他に、気温によってもＩ−Ｖ特性は変化する。
【００７５】
図５（Ｂ）は、Ｉ−Ｖ特性における開放電圧Ｖｏと短絡電流Ｓｉとの一例を示す模式図である。開放電圧Ｖｏと短絡電流Ｓｉとは、ＰＶパネル１０の特性に依存する。図５（Ｃ）は、Ｉ−Ｖ特性におけるＭＰＰの一例を示す模式図である。ＭＰＰは、例えば、ＰＶパネル１０の特性及びＰＶパネル１０が受ける日射量に依存する。
【００７６】
次に、各ＰＶストリング１０ＳＴの電流及び電圧の変化例について説明する。
【００７７】
図６では、ＰＶシステム１００において、ＰＶストリング１０ＳＴが４個であり、ＰＶストリング１０ＳＴ毎のＰＶパネル１０が５個であることを例示する。
【００７８】
つまり、図６では、ＰＶストリング１０ＳＴは、ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４を含む。ＰＶストリング１０ＳＴ１は、ＰＶパネル１０Ａ１〜１０Ａ５を含む。ＰＶストリング１０ＳＴ２は、ＰＶパネル１０Ｂ１〜１０Ｂ５を含む。ＰＶストリング１０ＳＴ３は、ＰＶパネル１０Ｃ１〜１０Ｃ５を含む。ＰＶストリング１０ＳＴ４は、ＰＶパネル１０Ｄ１〜１０Ｄ５を含む。
【００７９】
図６は、ＰＶパネル１０Ｄ１において影又は異常が発生し、バイパスダイオードＢＤが動作する場合における、各ＰＶストリング１０ＳＴにおける各ＰＶパネル１０のＩ−Ｖ特性での動作点の一例を示す模式図である。影の発生は、ＰＶパネル１０の少なくとも一部が日影に入っていることを指す。異常の発生は、例えば、ＰＶセル１０Ｃの故障又はセル間の接続線の断線による故障、を含む。影は、日影の一例である。
【００８０】
図６では、左側の各ＰＶパネル１０の配列と、右側の各ＰＶパネル１０のＩ−Ｖ特性の配列と、が一致する。例えば、影又は異常を含むＰＶパネル１０のＩ−Ｖ特性は、図６では、ＰＶパネル１０群の右側に示したＩ−Ｖ特性群のうち、点線で囲んだＩ−Ｖ特性である。
【００８１】
例えば、影又は異常を含むＰＶパネル１０Ｄ１においてバイパスダイオードＢＤが動作すると、ＰＶパネル１０Ｄ１の電圧が低下する。一方、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４は並列に接続されるので、影又は異常を含むＰＶストリング１０ＳＴ４の電圧は、影又は異常を含まないＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ３の電圧に一致するように変化する。従って、影又は異常を含むＰＶストリング１０ＳＴ４において、影又は異常を含まないＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５の電圧が高くなる。
【００８２】
影又は異常を含まないＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５の電圧が高くなると、例えばＭＰＰにおいて動作していたＰＶパネル１０の電圧が高くなるよう制御され、動作電圧がＭＰＰからずれる。この場合、図６に示すＩ−Ｖ特性を参照すると、動作電圧がＭＰＰより高くなると、ＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５に流れる電流は小さくなる。ＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５に流れる電流は、ＰＶストリング１０ＳＴ４のストリング電流と一致する。
【００８３】
このように、影又は異常を含むＰＶストリング１０ＳＴ４において、影又は異常を含むＰＶパネル１０Ｄ１の電圧が減少し、影又は異常を含まないＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５の電圧が上昇する。
【００８４】
図７は、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４における電圧（ストリング電圧）の一例を示す模式図である。図７は、５：００〜１９：００におけるストリング電圧の変化例を示す。図７では、図６の場合と同様に、ＰＶシステム１００において、ＰＶストリング１０ＳＴが４個であり、ＰＶストリング１０ＳＴ毎のＰＶパネル１０が５個であることを例示する。
【００８５】
図７では、ＰＣＳ６０がＭＰＰＴ制御を実行することを想定する。従って、ＰＶパネル１０が影又は異常を含まない場合、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の電圧は略一致する。図７において、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の電圧が多少ずれているのは、測定タイミングの誤差に起因する。
【００８６】
７：００〜９：００の時間帯Ｔ１において、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の電圧が変動し、ＭＰＰＴ電圧よりも低い電圧となる時間が多くなっている。時間帯Ｔ１では、ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の少なくとも１つが影又は異常を含むと推定される。
【００８７】
ＰＶパネル１０のＭＰＰＴ電圧は、ＰＶパネル１０がＭＰＰにおいて動作した場合のＰＶパネル１０の電圧である。ＰＶストリング１０ＳＴにおけるＭＰＰＴ電圧は、ＰＶストリング１０ＳＴに含まれる各ＰＶパネル１０がいずれもＭＰＰにおいて動作した場合の各ＰＶパネル１０の電圧の合計値である。
【００８８】
１２：００〜１４：００の時間帯Ｔ２において、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の電圧が変動し、ＭＰＰＴ電圧よりも低い電圧となっている。時間帯Ｔ２では、ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の少なくとも１つが影又は異常を含むと推定される。また、時間帯Ｔ１と比較すると、時間帯Ｔ２の方が各ストリング電圧が低い傾向にある。従って、影又は異常を含むＰＶストリング１０ＳＴの数が、時間帯Ｔ１よりも時間帯Ｔ２の方が多いと推定できる。
【００８９】
１６：００〜１８：３０の時間帯Ｔ３においても、各ＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ４の電圧が変動している。時間帯Ｔ３においても、影又は異常を含むＰＶストリング１０ＳＴが存在する可能性があると推定される。
【００９０】
図８は、所定のＰＶストリング１０ＳＴ（例えばＰＶストリング１０ＳＴ４）における各ＰＶパネル１０の電圧（パネル電圧）の一例を示す模式図である。つまり、図７は、ストリング電圧を示し、図８は、図７のストリング電圧に対応するパネル電圧を示す。
【００９１】
図８は、５：００〜１９：００における電圧の変化例を示す。図８では、図６の場合と同様に、ＰＶシステム１００において、ＰＶストリング１０ＳＴが４個であり、ＰＶストリング１０ＳＴ毎のＰＶパネル１０が５個であることを例示する。
【００９２】
時間帯Ｔ１では、ＰＶパネル１０Ｄ１の電圧がＭＰＰＴ電圧から大きく低下しており、ＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５の電圧がＭＰＰＴ電圧よりも概ね大きくなっている。
【００９３】
従って、例えば、ＰＶパネル１０Ｄ１が影又は異常を含み、バイパスダイオードＢＤが動作したため、ＰＶパネル１０Ｄ１の電圧が低下したと推定される。また、ＰＶパネル１０Ｄ１の電圧低下に伴い、ＰＶストリング１０ＳＴ４における他のＰＶパネル１０Ｄ２〜１０Ｄ５の電圧は、ＰＶパネル１０Ｄ１の電圧低下を補うために上昇したと推定される。
【００９４】
つまり、影又は異常を含むＰＶパネル１０の電圧は減少し、影又は異常を含まないＰＶパネル１０の電圧は増大する。各ＰＶパネル１０Ｄ１〜１０Ｄ５の電圧を合計した電圧は、ＰＶストリング１０ＳＴ４の電圧（ストリング電圧）となる。ＰＶストリング１０ＳＴ４の電圧は、ＰＣＳ６０によるＭＰＰＴ制御により、ＰＶアレイ１０ＡＲにおける他のＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ３の電圧と略一致する。
【００９５】
時間帯Ｔ２では、ＰＶストリング１０ＳＴ４における全てのＰＶパネル１０Ｄ１〜１０Ｄ５の電圧がＭＰＰＴ電圧よりも低い。この場合、ＰＶストリング１０ＳＴ４が影に入り、更に他のＰＶストリング１０ＳＴ１〜３も影に入っていると推定される。つまり、ＰＶアレイ１０ＡＲの全体が影に入っていると推定される。この場合、ＰＣＳ６０が、ＭＰＰＴ制御により各ストリング電圧を一致するよう制御しても、全てのＰＶストリングの電圧が低下しているので、ＰＶパネル１０Ｄ１〜１０Ｄ５の電圧のいずれも増大していないと推定される。
【００９６】
時間帯Ｔ３では、ＰＶパネル１０Ｄ３の電圧がＭＰＰＴ電圧から大きく低下している。ＰＶパネル１０Ｄ４，１０Ｄ５の電圧は、ＭＰＰＴ電圧よりも低い傾向にある。一方、ＰＣＳ６０によるＭＰＰＴ制御により、電圧が低下していないＰＶパネル１０の電圧は、ＭＰＰＴ電圧よりも高い傾向にある。この場合、電圧が低下したＰＶパネル１０は、影又は異常を含むと推定され、電圧が低下していないＰＶパネル１０は、影又は異常を含まないと推定されてもよい。また、所定のＰＶパネル１０が電圧低下し、同一のＰＶストリング１０ＳＴにおいて他のＰＶパネル１０の電圧が増大した場合、他のＰＶストリング１０ＳＴ１〜１０ＳＴ３は、影又は異常を含んでいないと推定されてもよい。
【００９７】
なお、子機２０により検出される電圧は、子機２０が設置されるＰＶパネル１０に依存した電圧を示す。例えば、影又は異常を含むＰＶパネル１０に子機２０が設置された場合、検出されるＰＶパネル１０の電圧は減少する。例えば、影又は異常を含まないＰＶパネル１０に子機２０が設置された場合、検出されるＰＶパネル１０の電圧は、ＭＰＰＴ電圧の近傍又はＭＰＰＴ電圧以上となる。
【００９８】
なお、ＰＶパネル１０が影を含む場合、時間帯による変動はないと推定される。従って、図８において電圧特性が時間変動する場合には、ＰＶパネル１０が影を含むと推定され、電圧特性が時間変動しない場合、ＰＶパネル１０が異常を含むと推定されてもよい。
【００９９】
次に、データロガー８０の異常検出処理時の動作例について説明する。
図９は、データロガー８０の異常検出処理時の第１動作例を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、通信部８１が、子機２０又は親機４０から、ＰＶパネル１０の電圧の情報を受信し、取得する（Ｓ１０１）。
【０１０１】
続いて、異常検出部８５が、取得された電圧が下限値Ｔｈ２以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。下限値Ｔｈ２の詳細については後述する。下限値Ｔｈ２は、第２の閾値の一例であり、固定値でも可変値でもよい。
【０１０２】
取得された電圧が下限値Ｔｈ２以下である場合、異常検出部８５が、図９の処理（異常検出処理）を開始してから、所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１０３）。所定時間は、例えば２時間〜３時間である。所定時間が経過していない場合、Ｓ１０１に進む。
【０１０３】
所定時間が経過した場合、異常検出部８５が、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０が異常を含む、つまりこのＰＶパネル１０が異常を含むと判定する。例えば通信部８１は、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０が異常を含む旨を通知（異常通知）する（Ｓ１０４）。異常通知は、例えば、子機２０、親機４０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０に対して通信により行われてもよい。異常通知は、例えば、データロガー８０又は上記の通信先の装置において、音声出力、表示、又は振動により行われてもよい。
【０１０４】
Ｓ１０２において、取得された電圧が下限値Ｔｈ２以下でない場合、異常検出部８５が、取得された電圧が上限値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。上限値Ｔｈ１の詳細については後述する。上限値Ｔｈ１は、下限値Ｔｈ２よりも大きい。上限値Ｔｈ１は、第１の閾値の一例であり、固定値でも可変値でもよい。
【０１０５】
取得された電圧が上限値Ｔｈ１以上である場合、異常検出部８５が、図９の処理（異常検出処理）を開始してから、所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１０６）。所定時間は、例えば２時間〜３時間である。所定時間が経過していない場合、Ｓ１０１に進む。
【０１０６】
所定時間が経過した場合、異常検出部８５が、電圧の情報を取得されたＰＶパネル１０を含むＰＶストリング１０ＳＴにおいて、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０が異常を含むと判定する。例えば通信部８１は、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０が異常を含む旨を通知する（Ｓ１０７）。異常通知は、例えば、子機２０、親機４０、モニタサーバ９０、又はモニタ端末７０に対して通信により行われてもよい。異常通知は、例えば、データロガー８０又は上記の通信先の装置において、音声出力、表示、又は振動により行われてもよい。
【０１０７】
図９に示した異常検出処理によれば、取得された電圧が上限値Ｔｈ１以上又は下限値Ｔｈ２以下であるか否かを判定することで、ＰＶパネル１０の影又は異常の有無を判定できる。また、上限値又は下限値を用いて、ＰＶストリング１０ＳＴの一部の電圧に基づいて影又は異常の有無を判定することで、ＰＶストリング１０ＳＴにおけるおよその影又は異常の発生位置を特定できる。
【０１０８】
なお、子機２０は、例えば１つのＰＶストリングに対して１台設置される。取得された電圧が下限値以下となる場合には、電圧が下限値以下であるＰＶパネル１０自身が影又は異常を含むと推定される。一方、取得された電圧が上限値以上となる場合、電圧が取得されたＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０が複数存在する場合、この複数のＰＶパネル１０のうちの少なくとも１つのＰＶパネル１０が影又は異常を含むと推定される。
【０１０９】
図９では、Ｓ１０２，Ｓ１０５では、取得された電圧を閾値（例えば下限値Ｔｈ２、上限値Ｔｈ１）と比較することを例示した。この代わりに、所定の時間帯において複数回、ＰＶパネル１０の電圧の情報を取得し、取得された電圧の統計値（例えば平均値）と閾値とが比較されてもよい。
【０１１０】
なお、異常検出部８５は、所定時間の経過を待たずに、取得された電圧が上限値Ｔｈ１以上である場合に、ＰＶストリング１０ＳＴの異常を検出してもよい。
【０１１１】
なお、Ｓ１０３において所定時間経過せずにＮｏとなった場合、Ｓ１０１に進む前に、異常検出部８５が、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０が影の部分を含むと判定してもよい。同様に、Ｓ１０６において所定時間経過せずにＮｏとなった場合、Ｓ１０１に進む前に、異常検出部８５が、電圧の情報が取得されたＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０が影の部分を含むと判定してもよい。
【０１１２】
図１０（Ａ）は、１つのＰＶパネル１０に対する１つの子機２０の接続例を示す模式図である。符号１５は、ジャンクションボックスを示す。図１０（Ｂ）は、１つのＰＶパネル１０に対して１つの子機２０が接続される場合のＭＰＰの変化例を示す模式図である。図１０（Ａ），（Ｂ）では、ＰＶパネル１０が３個のバイパスダイオードＢＤを備えることを想定する。
【０１１３】
ＰＶパネル１０の電圧は、バイパスダイオードＢＤの動作数に応じて変化する。例えば、ＰＶパネル１０が影又は異常を含まず、ＰＶパネル１０が備えるバイパスダイオードＢＤの全てが動作しない場合、ＭＰＰがＭＰＰ１３であり、ＭＰＰＴ電圧が３０（Ｖ）であるとする。この場合、例えば、ＰＶパネル１０が影又は異常を含み、ＰＶパネル１０が備えるバイパスダイオードＢＤの１個が動作する場合、ＭＰＰがＭＰＰ１２となり、ＭＰＰＴ電圧が２０（Ｖ）となる。例えば、ＰＶパネル１０が影又は異常を含み、ＰＶパネル１０が備えるバイパスダイオードＢＤの２個が動作する場合、ＭＰＰがＭＰＰ１１となり、ＭＰＰＴ電圧が１０（Ｖ）となる。
【０１１４】
図１１は、データロガー８０の異常検出処理時の第２動作例を示すフローチャートである。図１１において、図９におけるステップと同様の処理を行うステップについては、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。図１１では、バイパスダイオードＢＤが３個であることを想定する。図１１では、図１０（Ａ）に示したように、子機２０がいずれか１つのＰＶパネル１０に接続されることを想定する。
【０１１５】
図１１の第２動作例では、下限値Ｔｈ２が（基準値Ｒ２×２／３）であり、上限値Ｔｈ１が（基準値Ｒ１×１．１）であることを例示する。
【０１１６】
図１１では、Ｓ１０２，Ｓ１０５の代わりに、Ｓ１０２Ｂ，Ｓ１０５Ｂが実行される。Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０７は、図９と同様であるので、説明を省略する。
【０１１７】
Ｓ１０２Ｂでは、異常検出部８５が、取得された電圧が（基準値Ｒ２×２／３）以下であるか否かを判定する。Ｓ１０２Ｂにおける「２／３」とは、例えば、（バイパスダイオードＢＤの数（３個）−１）／バイパスダイオード数、により導出される値である。従って、バイパスダイオードＢＤの数が変化すると、２／３以外の値となり得る。
【０１１８】
Ｓ１０５Ｂでは、異常検出部８５が、取得された電圧が（基準値Ｒ１×１．１）以上であるか否かを判定する。図１１では、バイパスダイオードＢＤが動作しない場合のＭＰＰＴ電圧＜基準値×１．１＜開放電圧（Ｖｏ）、であることを想定する。
【０１１９】
基準値Ｒ１，Ｒ２は、例えば、ＰＶパネル１０の１枚当たりの所定の電圧値、バイパスダイオードＢＤが動作しない場合のＭＰＰＴ電圧の値、又は、同様の時間帯において過去に測定された電圧の実績値、を含む。基準値Ｒ１，Ｒ２は、例えば、異常検出対象のＰＶストリング１０ＳＴとは異なる他のＰＶストリング１０ＳＴに接続された子機２０によって検出された（ＰＶパネル１０の）電圧値を含む。また、基準値Ｒ１，Ｒ２は、例えば、他の複数のＰＶストリング１０ＳＴに接続された子機２０によって検出された（ＰＶパネル１０）電圧値の統計値（例えば平均値）を含む。つまり、上記電圧の統計値は、各ＰＶストリング１０ＳＴの少なくとも一部にかかる各電圧値によって導出される。
【０１２０】
他のＰＶパネル１０とは、電圧の取得対象の（つまり子機２０に接続された）ＰＶパネル１０を含むＰＶストリング１０ＳＴに含まれる他のＰＶパネル１０でもよい。他のＰＶパネル１０とは、電圧の取得対象のＰＶパネル１０を含まないＰＶストリング１０ＳＴに含まれるＰＶパネル１０でもよい。
【０１２１】
図１１に示した異常検出処理によれば、ＰＶストリング１０ＳＴの一部にかかる電圧に応じて、ＰＶストリング１０ＳＴの影又は異常を検知できる。また、図１１では、下限値Ｔｈ２側に異常があるか否かを、取得された電圧が基準値Ｒ２×（２／３）以下であるか否かに応じて判定する。従って、下限値Ｔｈ２側の基準値Ｒ２に乗算される値が、後述する第３動作例の６／５より小さくなるので、下限値Ｔｈ２側の判定精度（つまりＳ１０４における判定精度）を向上できる。
【０１２２】
図１２（Ａ）は、２つのＰＶパネル１０に対する１つの子機２０の接続例を示す模式図である。図１２（Ｂ）は、２つのＰＶパネル１０に対して１つの子機２０が接続される場合のＭＰＰの変化例を示す模式図である。図１２（Ａ），（Ｂ）では、ＰＶパネル１０が３個のバイパスダイオードＢＤを備えることを想定する。
【０１２３】
ＰＶパネル１０の電圧は、バイパスダイオードＢＤの動作数に応じて変化する。例えば、子機２０に接続されたＰＶパネル１０が影又は異常を含まず、このＰＶパネル１０が備えるバイパスダイオードＢＤの全てが動作しない場合、ＭＰＰがＭＰＰ２３であり、ＭＰＰＴ電圧が６０（Ｖ）であるとする。この場合、例えば、子機２０に接続されたＰＶパネル１０が影又は異常を含み、２つのＰＶパネル１０のうちのバイパスダイオードＢＤの１個が動作する場合、ＭＰＰがＭＰＰ２２となり、ＭＰＰＴ電圧が５０（Ｖ）となる。例えば、子機２０に接続されたＰＶパネル１０が影又は異常を含み、２つのＰＶパネル１０のうちのバイパスダイオードＢＤの２個が動作する場合、ＭＰＰがＭＰＰ２１となり、ＭＰＰＴ電圧が４０（Ｖ）となる。
【０１２４】
図１３は、データロガー８０の異常検出処理時の第３動作例を示すフローチャートである。図１３において、図９又は図１１におけるステップと同様の処理を行うステップについては、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。図１３では、バイパスダイオードＢＤが３個であることを想定する。図１３では、図１２（Ａ）に示したように、子機２０が２つのＰＶパネル１０に接続されることを想定する。
【０１２５】
図１３の第３動作例では、下限値Ｔｈ２が（基準値Ｒ２×５／６）であり、上限値Ｔｈ１が（基準値Ｒ１×２．２）であることを例示する。なお、基準値Ｒ１，Ｒ２は、図１１における説明と同様である。従って、基準値Ｒ１，Ｒ２は、ＰＶパネル１０の１枚当たりの値である。
【０１２６】
図１３では、Ｓ１０２，Ｓ１０５の代わりに、Ｓ１０２Ｃ，Ｓ１０５Ｃが実行される。Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０７は、図９と同様であるので、説明を省略する。
【０１２７】
Ｓ１０２Ｃでは、異常検出部８５が、取得された電圧が（基準値Ｒ２×２×（５／６））以下であるか否かを判定する。Ｓ１０２Ｃにおける「５／６」とは、例えば、［（バイパスダイオードＢＤの数（３個）×子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数（２個）−１）／バイパスダイオード数×子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数］、により導出される値である。従って、バイパスダイオードＢＤの数が変化すると、５／６以外の値となり得る。
【０１２８】
Ｓ１０５Ｃでは、異常検出部８５が、取得された電圧が（基準値Ｒ１×２．２）以上であるか否かを判定する。Ｓ１０５Ｃにおける「２．２」とは、例えば、［Ｓ１０５Ｂにおける「１．１」×子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数］、により導出される値である。
【０１２９】
例えば、子機２０が接続されたＰＶパネル１０に影又は異常がある場合、４８（Ｖ）となる。この場合、基準値Ｒ１，Ｒ２が、バイパスダイオードＢＤが動作しない場合のＭＰＰＴ電圧（６０（Ｖ））であるとすると、４８（Ｖ）＜６０（Ｖ）となり、Ｓ１０２ＣからＳ１０３に進む。従って、子機２０が接続されたＰＶパネル１０に影又は異常があると判定され得る。
【０１３０】
例えば、子機２０が接続されたＰＶパネル１０に影又は異常がない場合であって、同一のＰＶストリング１０ＳＴの他のＰＶパネル１０に影又は異常がある場合、６８（Ｖ）となる。この場合、基準値Ｒ１，Ｒ２がバイパスダイオードＢＤが動作しない場合のＭＰＰＴ電圧（６０（Ｖ））であるとすると、６８（Ｖ）＞６６（Ｖ）となり、Ｓ１０５ＣからＳ１０６に進む。従って、子機２０が接続されたＰＶパネル１０以外の同一ストリング内の他のＰＶパネル１０において、影又は異常があると判定され得る。
【０１３１】
図１３に示した異常検出処理によれば、ＰＶストリング１０ＳＴの一部にかかる電圧に応じて、ＰＶストリング１０ＳＴの影又は異常を検知できる。また、図１３では、上限値Ｔｈ１側に異常があるか否かを、取得された電圧が基準値Ｒ１×２．２であるか否かに応じて判定する。従って、上限値Ｔｈ１側の基準値Ｒ１に乗算される値が、第２動作例の１．１より大きくなるので、上限値Ｔｈ１側の判定精度（つまりＳ１０７における判定精度）を向上できる。
【０１３２】
なお、３つ以上のＰＶパネル１０に対して１つの子機２０が接続されてもよい。この場合、直列に接続された３つ以上のＰＶパネル１０の電圧が検出対象となる。子機２０にセ接続される配線は、３つ以上のＰＶパネル１０のうち、両端のＰＶパネル１０に接続される。両端以外のＰＶパネル１０は、隣り合うＰＶパネル１０との間で配線が接続される。
【０１３３】
次に、異常判定処理に用いられる閾値を導出するための入力画面例について説明する。
図１４は、例えばモニタ端末７０に表示される入力画面例を示す模式図である。
【０１３４】
モニタ端末７０の入力画面には、例えば、開放電圧（Ｖｏ）、故障検知日時、上限の基準値（Ｒ１）、下限の基準値（Ｒ２）、最大電力動作点（ＭＰＰ）、故障検知時間、上限係数（ｋ１）、下限係数（ｋ２）、が含まれる。モニタ端末７０の入力画面には、例えば、バイパスダイオードＢＤの数（ｄ）、比較時間（図１１，図１３における所定時間の一例）、上限値（Ｔｈ１）、下限値（Ｔｈ２）、１つのＰＶストリング１０ＳＴにおけるＰＶパネル１０の枚数（ｎ）、子機２０が接続されたＰＶパネル１０の枚数（ｍ）、が含まれる。なお、故障検知は、異常検出の一例である。
【０１３５】
入力画面に表示された情報のうち、モニタ端末７０の操作者により入力される情報は、例えば、上限係数ｋ１、下限係数ｋ２、上限値Ｔｈ１、及び下限値Ｔｈ２以外の値である。図１４における情報のうち、操作者により入力された情報を基に導出される情報は、例えば、上限係数ｋ１、下限係数ｋ２、上限値Ｔｈ１、及び下限値Ｔｈ２である。
【０１３６】
モニタ端末７０の操作者により入力される情報のうち、他の装置（例えば子機２０、親機４０、データロガー８０、又はモニタサーバ９０）から取得可能なデータは、入力操作がされることなく、他の装置から取得されたデータが表示に反映されてもよい。このデータには、例えば、開放電圧（Ｖｏ）、最大電力動作点（ＭＰＰ）、の値が含まれる。
【０１３７】
モニタ端末７０の操作者は、表示部７５により表示された入力画面を確認して、入力操作を行う。モニタ端末７０の操作部７４が操作者からの入力を受け付けると、通信部７１は、入力操作により入力された情報（入力情報）を、データロガー８０へ送信する。
【０１３８】
データロガー８０では、通信部８１が、モニタ端末７０からの入力情報を受信すると、閾値導出部８６が、入力情報に基づいて閾値に関する情報（例えば、上限係数ｋ１、下限係数ｋ２、上限値Ｔｈ１、下限値Ｔｈ２）を導出する。通信部８１は、閾値導出部８６により導出された閾値に関する情報を、モニタ端末７０へ送信する。
【０１３９】
モニタ端末７０では、通信部７１が、データロガー８０からの閾値に関する情報を受信すると、表示部７５が、この閾値に関する情報を、例えば入力情報と合わせて表示する。従って、図１４に示すような入力画面が、表示部７５に表示される。
【０１４０】
次に、閾値の導出例について説明する。
【０１４１】
データロガー８０の閾値導出部８６は、モニタ端末７０からの入力情報に基づいて、上限値Ｔｈ１を算出してもよい。上限値Ｔｈ１の算出式は、例えば下記の（式１）により示される。
【０１４２】
Ｔｈ１＝（Ｒ１×ｋ１）×ｍ
ｋ１＝［（１／ｄ）×（１／（ｎ−１）］＋１      ・・・（式１）
【０１４３】
（式１）における上限係数（ｋ１）は、１つのＰＶクラスタ１０Ｇが影又は異常を含むことに起因して、正常な１枚のＰＶパネル１０の電圧が上昇する割合を示す。例えば、ｄ＝３、ｎ＝４、ｍ＝１の場合、図１１と同様に、ｋ１＝１．１が算出される。
【０１４４】
データロガー８０の閾値導出部８６は、モニタ端末７０からの入力情報に基づいて、下限値Ｔｈ２を算出してもよい。下限値Ｔｈ２の算出式は、例えば下記の（式２）又は（式３）により示される。
【０１４５】
Ｔｈ２＝（Ｒ２×ｋ２）×ｍ
ｋ２＝１−（１／（ｄ×ｍ））      ・・・（式２）
【０１４６】
（式２）における下限係数（ｋ２）は、１つのＰＶクラスタ１０Ｇが影又は異常を含むことに起因して、影又は異常を含むＰＶパネル１０の電圧が降下する割合を示す。
【０１４７】
Ｔｈ２＝（Ｒ２×ｋ２）＋Ｒ１×ｋ１×（ｍ−１）
ｋ２＝１−（１／ｄ）                                ・・・（式３）
なお、Ｒ１＝Ｒ２＝ＭＰＰである。
【０１４８】
（式３）における下限値（Ｔｈ２）は、１つのＰＶストリング１０ＳＴにおいて、影又は異常を含むＰＶパネル１０の電圧（Ｒ２×ｋ２）と、残りの正常なＰＶパネル１０の電圧（Ｒ１×ｋ１×（ｍ−１））と、の合計値を示す。
【０１４９】
次に、閾値（例えば上限値Ｔｈ１及び下限値Ｔｈ２）の具体例について説明する。
【０１５０】
図１５は、ＰＶパネル１０の電圧と閾値（上限値Ｔｈ１及び下限値Ｔｈ２）との関係を説明するための模式図である。図１５では、ＰＶストリング１０ＳＴがＰＶパネル１０として、パネル１〜パネル４を含むことを例示する。
【０１５１】
（Ａ）では、例えば、パネル１〜パネル４が影又は異常を含まず、正常に動作する場合、ＭＰＰＴ電圧（例えば３０（Ｖ））において動作する。
【０１５２】
（Ｂ）では、パネル１が影又は異常を含み、パネル１の電圧が２０（Ｖ）である場合には、ＰＣＳ６０によるＭＰＰＴ制御により、パネル２〜パネル４の電圧は、約３３（Ｖ）となる。従って、パネル１〜パネル４を含むＰＶストリング１０ＳＴの電圧は、約１２０（Ｖ）となり、影又は異常を含む場合と影又は異常を含まない場合とで、ストリング電圧は略一定である。
【０１５３】
（Ｃ）では、例えば、子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数が１枚（ｍ＝１）であり、子機２０がパネル１に接続されることを想定する。この場合、子機２０による電圧検出の実測値は、（Ｂ）に示したように、２０（Ｖ）となる。一方、データロガー８０により算出される下限値（Ｔｈ２）は、（式２）又は（式３）により２０（Ｖ）となる。従って、この場合には、パネル１の電圧が下限値（Ｔｈ２）以下となる。
【０１５４】
（Ｄ）では、例えば、子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数が２枚（ｍ＝２）であり、子機２０がパネル１，２に接続されることを想定する。この場合、子機２０による電圧検出の実測値は、（Ｂ）に示したように、５３（Ｖ）となる。一方、データロガー８０により算出される下限値（Ｔｈ２）は、（式３）により２０＋３３＝５３（Ｖ）となる。従って、この場合には、パネル１，２の電圧が下限値（Ｔｈ２）以下となる。
【０１５５】
（Ｅ）では、例えば、子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数が１枚（ｍ＝１）であり、子機２０がパネル３に接続されることを想定する。この場合、子機２０による電圧検出の実測値は、（Ｂ）に示したように、３３（Ｖ）となる。一方、データロガー８０により算出される上限値（Ｔｈ１）は、（式１）により３３（Ｖ）となる。従って、この場合には、パネル３の電圧が上限値（Ｔｈ３）以上となる。
【０１５６】
（Ｆ）では、例えば、子機２０の接続対象のＰＶパネル１０の数が３枚（ｍ＝３）であり、子機２０がパネル２〜４に接続されることを想定する。この場合、子機２０による電圧検出の実測値は、（Ｂ）に示したように、９９（Ｖ）となる。一方、データロガー８０により算出される上限値（Ｔｈ１）は、（式１）により９９（Ｖ）となる。従って、この場合には、パネル２〜４の電圧が上限値（Ｔｈ３）以上となる。
【０１５７】
図１５の例によれば、子機２０のＰＶパネル１０に対する取付位置や接続対象のＰＶパネル１０の台数に依存せずに、（式１）〜（式３）を用いることで、データロガー８０が適切な閾値（例えば上限値Ｔｈ１、下限値Ｔｈ２）を設定できることが理解できる。
【０１５８】
このように、ＰＶシステム１００によれば、子機２０によりＰＶストリング１０ＳＴにおける任意のＰＶパネル１０の電圧を検出し、検出情報を例えばデータロガー８０に集約する。データロガー８０は、子機２０の検出情報を用いて、例えば、ＰＶストリング１０ＳＴにおける異常の有無を分析できる。
【０１５９】
ここで、比較例として、子機２０ＸがＰＶパネルの電流を検出し、電流の情報を用いて異常の有無が判定される場合について説明する。図１６は、比較例の子機２０Ｘの構成を示す模式図である。
【０１６０】
子機２０Ｘでは、入力端子２８Ｘ側と出力端子２９Ｘ側との間に、直列にシャント抵抗Ｒｘが配置されている。子機２０Ｘは、シャント抵抗Ｒｘを流れる電流を検出する。異常の有無は、この電流を基に判定される。
【０１６１】
例えば、ＰＶストリング１０ＳＴにおいてＰＶパネルが多数含まれると、同一ストリングにおいてＰＶパネルは直列に接続されるので、シャント抵抗Ｒｘに流れる電流は大電流となる。また、子機２０は、長期間（例えば２０年間）動作することが保証される必要があるが、シャント抵抗Ｒｘの故障により、長期間の動作保証が困難となる可能性がある。
【０１６２】
シャント抵抗Ｒｘが故障した場合には断線となり、入力端子２８Ｘから出力端子２９Ｘへ電力を送ることができず、ＰＶパネルによる発電が停止する可能性がある。この場合、発電機会の損失につながる。
【０１６３】
シャント抵抗Ｒｘにおける電流値の監視では、ＰＶパネル１０が故障した場合には、子機２０Ｘにより測定される電流値は０（Ａ）となる。そのため、シャント抵抗Ｒｘの故障かＰＶパネル１０の故障かを区別することが困難である。
【０１６４】
これに対し、ＰＶシステム１００によれば、シャント抵抗を用いず、電流を用いないでＰＶストリング１０ＳＴの異常の有無を判定するので、シャント抵抗Ｒｘが存在する場合の懸念点が解消される。例えば、子機２０Ｘにおける部品の故障による発電機会の損失の可能性を低減できる。また、電流検出器が不要となるので、回路構成が簡素化され、子機２０に要するコストを低減できる。また、大電流による子機２０内の構成部の故障の可能性が低減され、長期保証性を向上できる。
【０１６５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１６６】
例えば、上記実施形態では、子機２０は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御してもよい。子機２０のＭＰＰＴ制御とは、子機２０が接続されたＰＶパネル１０の発電量を最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。
【０１６７】
例えば、上記実施形態では、異常検出処理を、データロガー８０が実行することを例示したが、他の装置（例えば、親機４０、モニタサーバ９０）が実行してもよい。つまり、他の装置が、異常検出部と、閾値導出部と、を備えてもよい。異常検出部と、閾値導出部と、を別々の装置が備えてもよい。
【０１６８】
例えば、上記実施形態では、データロガー８０の通信部８１が、ＰＶストリング１０ＳＴにおける少なくとも１つのＰＶパネル１０の電圧の情報を受信してもよい。この場合、異常検出部８５は、受信された電圧が上限値Ｔｈ１以上である状態が、所定期間において複数回（例えば３回）以上検出される場合、ＰＶストリング１０ＳＴにおける上記の少なくとも１つのＰＶパネル１０以外のＰＶパネル１０の異常を検出してもよい。また、異常検出部８５は、受信された電圧が下限値Ｔｈ２以下である状態が、所定期間において複数回（例えば３回）以上検出される場合、ＰＶストリング１０ＳＴにおける上記の少なくとも１つのＰＶパネル１０の異常を検出してもよい。この所定期間は、例えば、１日、半日、又は日射量が所定量以上である時間帯（例えば１１：００〜１５：００）を含む。
【０１６９】
（本発明の一態様の概要）
本発明の一態様の異常検出装置は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得する取得部と、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出部と、を備える。
【０１７０】
この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品（例えばシャント抵抗）をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。
【０１７１】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第１の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が所定時間以上継続された場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する。
【０１７２】
この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、異常が発生した場合には電圧の時間変動が少ないことを利用して、異常の有無を判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル）も特定できる。
【０１７３】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第１の閾値以上となり、かつ、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルに対する日影を検出する。
【０１７４】
この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、太陽光パネルに影がかかった場合には電圧の時間変動が多いことを利用して、影の有無を判断できる。また、影がかかった太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル）も特定できる。
【０１７５】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、前記異常検出部が、前記電圧が前記第１の閾値以上である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記ストリングにおける前記少なくとも１つの太陽光パネル以外の太陽光パネルの異常を検出する。
【０１７６】
この構成によれば、複数のストリングが並列に接続されたことを利用して、ストリングの状態を判断できる。例えば、異常又は影を含む太陽光パネルの電圧が下がる場合、同一ストリングの他の太陽光パネルの電圧は上昇する。従って、電圧が取得された太陽光パネルの電圧が比較的高いことに基づいて、取得対象以外の太陽光パネルに異常又は影があると判断できる。また、電圧が第１の閾値以上となる回数が多いことを利用して、異常の有無を判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象以外の太陽光パネル）も特定できる。
【０１７７】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記一部にかかる電圧が、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下である場合、前記ストリングの異常を検出する。
【０１７８】
この構成によれば、異常が発生した太陽光パネルではバイパスダイオードが動作し、太陽光パネルの電圧が下がることを考慮して、ストリングの異常を検出できる。
【０１７９】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を取得し、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第２の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が所定時間以上継続された場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルの異常を検出する。
【０１８０】
この構成によれば、電圧の時間変動が少ないことを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに異常があると判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル）も特定できる。
【０１８１】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記異常検出部が、前記取得部により取得された電圧が前記第２の閾値以下となり、かつ、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が前記所定時間以上継続されなかった場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルに対する日影を検出する。
【０１８２】
この構成によれば、電圧の時間変動があることを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに影がかかっていると判断できる。また、影がかかった太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル）も特定できる。
【０１８３】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記取得部が、前記ストリングにおける少なくとも１つの太陽光パネルの電圧の情報を複数回取得し、前記異常検出部が、前記電圧が前記第２の閾値以下である状態が所定期間において複数回以上検出される場合、前記少なくとも１つの太陽光パネルの異常を検出する。
【０１８４】
この構成によれば、電圧が第２の閾値以下となる回数が多いことを利用して、電圧の取得対象の太陽光パネルに異常があると判断できる。また、異常のある太陽光パネルのおよその位置（ここでは電圧の取得対象の太陽光パネル）も特定できる。
【０１８５】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する閾値導出部を備える。
【０１８６】
この構成によれば、第１の閾値又は第２の閾値を可変値として、ストリングの異常の有無を検出基準を変更できる。従って、所望の検出基準に応じて異常の有無を検出でき、ユーザの意図に沿ってメンテナンス性を向上できる。
【０１８７】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの最大電力動作点における電圧に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する。
【０１８８】
この構成によれば、最大電力動作点（ＭＰＰ）を利用するので、ストリングにおける各太陽光パネルが最大電力動作点で動作する場合の、異常を検出することに適した閾値を設定できる。
【０１８９】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記取得部により電圧が取得された太陽光パネルの電圧の、前記電圧が取得された時間帯と同一時間帯における過去の実績値に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する。
【０１９０】
この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの過去の電圧傾向から、この太陽光パネルの異常を検出することに適した閾値を設定できる。
【０１９１】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、前記ストリング以外の他のストリングの一部にかかる電圧に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する。
【０１９２】
この構成によれば、他のストリングにおける太陽光パネルの電圧を利用して、異常を検出することに適した閾値を設定できる。
【０１９３】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、複数の他のストリングの一部にかかる電圧の平均値に基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する。
【０１９４】
この構成によれば、各他のストリングにおける太陽光パネルの特性による偏りを低減させて、異常を検出することに適した閾値を設定できる。
【０１９５】
本発明の一態様の異常検出装置は、前記閾値導出部が、各太陽光パネルが有するバイパスダイオードの数と、前記ストリングに含まれる前記太陽光パネルの数と、太陽光パネルの電圧を検出する電圧検出装置が接続される前記太陽光パネルの数と、の少なくともいずれか１つに基づいて、前記第１の閾値又は前記第２の閾値を導出する。
【０１９６】
この構成によれば、例えば、太陽光パネルの特性、ストリングの特性、電圧が取得される太陽光パネルと電圧検出装置との接続形態に応じて、より的確な閾値を設定できる。
【０１９７】
また、本発明の一態様の異常検出システムは、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイと、前記太陽電池アレイにおけるストリングの一部にかかる電圧を検出する電圧検出装置と、前記電圧検出装置から前記電圧の情報を取得し、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出する異常検出装置と、を備える。
【０１９８】
この構成によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品（例えばシャント抵抗）をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。
【０１９９】
また、本発明の一態様の異常検出方法は、複数の太陽光パネルが直列に接続された複数のストリングが並列に接続された太陽電池アレイにおける少なくとも１つのストリングの異常を検出する異常検出装置における異常検出方法であって、前記ストリングの一部にかかる電圧の情報を取得するステップと、前記一部にかかる電圧が第１の閾値以上である場合、前記ストリングの異常を検出するステップと、を有する。
【０２００】
この方法によれば、電圧の取得対象の太陽光パネルの電圧が上昇したことを利用して、ストリングの異常を検出できる。また、ストリング全体の電圧ではなく、ストリングの一部にかかる電圧を利用して、ストリングの異常を検出できる。よって、複数のストリングが並列に接続される環境下において、電圧によるストリングの異常検出の精度を向上できる。また、電流検出のための部品（例えばシャント抵抗）をストリングに対して直列に接続しなくても、ストリングの異常の有無を判断できる。従って、電流検出のための部品が故障したことにより、ストリングが断線し、ストリングの太陽光発電パネルによる発電機会の損失を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【０２０１】
本発明は、ストリングにおける異常検出の検出精度を向上できる異常検出装置、異常検出システム、及び異常検出方法等に有用である。
【符号の説明】
【０２０２】
１００  ＰＶシステム
１０，１０Ａ１，１０Ａ２，１０Ａ３，１０Ａ４，１０Ａ５  ＰＶパネル
１０Ｂ１，１０Ｂ２，１０Ｂ３，１０Ｂ４，１０Ｂ５  ＰＶパネル
１０Ｃ１，１０Ｃ２，１０Ｃ３，１０Ｃ４，１０Ｃ５  ＰＶパネル
１０Ｄ１，１０Ｄ２，１０Ｄ３，１０Ｄ４，１０Ｄ５  ＰＶパネル
１０ＡＲ  ＰＶアレイ
１０Ｃ  ＰＶセル
１０Ｇ，１０Ｇ１，１０Ｇ２，１０Ｇ３  ＰＶクラスタ
１０ＳＴ，１０ＳＴ１，１０ＳＴ２，１０ＳＴ３，１０ＳＴ４  ＰＶストリング
１５  ジャンクションボックス
２０  子機
２１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
２２  電圧レギュレータ
２６  ＣＰＵ
２７  通信部
２８  入力端子
２９，２９ａ，２９ｂ  出力端子
３０  中継機
４０  親機
５０  接続箱
６０  ＰＣＳ
７０  モニタ端末
７１  通信部
７２  制御部
７３  記憶部
７４  操作部
７５  表示部
８０  データロガー
８１  通信部
８２  制御部
８３  記憶部
８５  異常検出部
８６  閾値導出部
９０  モニタサーバ
ＢＤ，ＢＤ１，ＢＤ２，ＢＤ３  バイパスダイオード
ＰＬ  電力線
ＮＷ  ネットワーク
【図１】
2015198485.tif 000003
【図２】
2015198485.tif 000004
【図３】
2015198485.tif 000005
【図４】
2015198485.tif 000006
【図５】
2015198485.tif 000007
【図６】
2015198485.tif 000008
【図７】
2015198485.tif 000009
【図８】
2015198485.tif 000010
【図９】
2015198485.tif 000011
【図１０】
2015198485.tif 000012
【図１１】
2015198485.tif 000013
【図１２】
2015198485.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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