(57)【要約】【課題】運転の監視および制御を集中的、かつ適宜に開始および終了可能であり、信頼性、経済性に優れる太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽光発電システム１は、太陽電池５、６と、太陽電池５、６が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータ１１を有して太陽電池５、６を電力系統に連系するパワーコンディショナ７と、パワーコンディショナ７を監視および制御する監視制御システム８と、を備える。パワーコンディショナ７および監視制御システム８は、運転の開始および停止に時間差を有する。【選択図】  図１
2012205322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、を備え、
前記パワーコンディショナおよび前記監視制御システムは、運転の開始および停止に時間差を有することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
前記パワーコンディショナは、前記監視制御システムが運転を開始した後に前記インバータの運転を開始し、他方、前記監視制御システムが運転を停止した後に前記インバータの運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項３】
前記監視制御システムは、前記インバータが運転を開始した後に運転を開始し、他方、前記インバータが運転を停止した後に運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電システム。
【請求項４】
前記電力系統の事故を検知する系統異常検出回路を備え、
前記パワーコンディショナは、前記系統異常検出回路が前記電力系統の事故を検知すると前記インバータの運転を停止し、他方、前記系統異常検出回路が前記電力系統の復旧を検知すると前記インバータの運転を再開することを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電システム。
【請求項５】
太陽電池と、
前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、を備え、
前記監視制御システムは、前記インバータが運転を停止した後に監視項目を絞り込み、他方、前記インバータが運転を開始した後に監視項目の絞り込みを解除することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項６】
前記電力系統の事故を検知する系統異常検出回路を備え、
前記パワーコンディショナは、前記系統異常検出回路が前記電力系統の事故を検知すると前記インバータの運転を停止し、他方、前記系統異常検出回路が前記電力系統の復旧を検知すると前記インバータの運転を再開することを特徴とする請求項５に記載の太陽光発電システム。
【請求項７】
太陽電池と、
前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、
前記インバータおよび前記監視制御システムの起動信号を出力する主電源スイッチと、を備え、
前記パワーコンディショナは、前記主電源スイッチが起動信号を出力してから前記監視制御システムが運転を開始する時間よりも遅れて前記インバータの運転を開始することを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は、太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所謂メガソーラーシステムと呼ばれ、１ＭＷを越える発電能力を有する太陽光発電システムの開発が進んでいる。メガソーラーシステムは、数十Ｗの発電能力を有する太陽電池モジュールを数千枚以上備える太陽光発電システムである。太陽光発電システムは、複数の太陽電池と、太陽電池が出力する電力を電力系統に連系するパワーコンディショナと、を備える。なお、「太陽電池」は、太陽電池モジュールおよび電気的に直列接続する複数の太陽電池モジュールを有する太陽電池ストリングの総称として用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
メガソーラーシステムのように大規模な太陽光発電システムは、複数のパワーコンディショナを備え、それぞれのパワーコンディショナに複数の太陽電池ストリングを電気的に並列接続して所要の出力電力を得る。例えば、１ＭＷの出力電力のメガソーラーシステムは、定格出力電力が１ｋＷのパワーコンディショナを少なくとも１０台要する。
【０００５】
このように多数のパワーコンディショナを備える大規模な太陽光発電システムは、安定的な発電を継続するためにそれぞれのパワーコンディショナを監視し、制御する必要が有る。しかしながら、それぞれのパワーコンディショナの運転状態を個別に巡回して監視し、制御することは、多大な労力を要するばかりか即時的な対応を困難にする。
【０００６】
また、太陽光発電システムは、太陽が昇れば発電を開始し、太陽が沈めば発電を停止する自然任せの発電システムであり、火力発電や水力発電、原子力発電のように発電開始、発電停止を制御することが難しい。ひいては、太陽光発電システムは、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことが難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、運転の監視および制御を集中的、かつ適宜に開始および終了可能であり、信頼性、経済性に優れる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】
【０００８】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る太陽光発電システムは、太陽電池と、前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、を備え、前記パワーコンディショナおよび前記監視制御システムは、運転の開始および停止に時間差を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施形態に係る太陽光発電システムは、太陽電池と、前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、を備え、前記監視制御システムは、前記インバータが運転を停止した後に監視項目を絞り込み、他方、前記インバータが運転を開始した後に監視項目の絞り込みを解除することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の実施形態に係る太陽光発電システムは、太陽電池と、前記太陽電池が出力する直流電力を交流電力に変換するインバータを有して前記太陽電池を電力系統に連系するパワーコンディショナと、前記パワーコンディショナを監視および制御する監視制御システムと、前記インバータおよび前記監視制御システムの起動信号を出力する主電源スイッチと、を備え、前記パワーコンディショナは、前記主電源スイッチが起動信号を出力してから前記監視制御システムが運転を開始する時間よりも遅れて前記インバータの運転を開始することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャート。
【図３】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムが行う監視制御システムの運転制御を示すフローチャート。
【図５】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムが行う監視制御システムの運転制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図８】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャート。
【図９】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る太陽光発電システムのパワーコンディショナおよび監視制御システムの運転の開始および停止を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る太陽光発電システムの実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第１実施形態について、図１から図２を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１は、電気的に直列接続する複数の太陽電池モジュール５を有する太陽電池ストリング６と、太陽電池ストリング６を電力系統１０１に連系するパワーコンディショナ７と、パワーコンディショナ７を監視および制御する監視制御システム８と、パワーコンディショナ７の出力を電力系統１０１に連系する連系用変圧器９と、を備える。太陽光発電システム１は、複数のパワーコンディショナ７を備え、それぞれのパワーコンディショナ７に複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【００１６】
なお、太陽光発電システム１は、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１は、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【００１７】
太陽電池モジュール５は、数十Ｗの発電能力を有し、長方形状の受光面で光を受けて発電する。太陽電池ストリング６は、相互に電気的に並列接続し、パワーコンディショナ７へ出力電力を送る。なお、太陽電池モジュール５および太陽電池ストリング６を総称して、単に「太陽電池５、６」と呼ぶ。
【００１８】
パワーコンディショナ７および監視制御システム８は、運転の開始および停止に時間差を有する。
【００１９】
パワーコンディショナ７は、太陽電池５、６が出力する直流電力を所定周波数（例えば、商用電源周波数）の交流電力に変換するインバータ１１を備え、交流系統に接続する負荷設備（図示省略）に電力供給したり、電力系統１０１に並列接続して電力供給したりする。また、パワーコンディショナ７は、日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって太陽電池５、６の出力が変動するために、最大出力点を追従するように太陽電池５、６の動作点を変化して太陽電池５、６の最大電力を取り出す最大電力追従制御（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行う。最大電力追従制御は、パワーコンディショナ７の直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を一定時間間隔でわずかに変動し、そのときの太陽電池５、６の出力電力と前回の出力電力記憶値とを比較して常に太陽電池５、６の出力電力が大きくなるようにパワーコンディショナ７の直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を変化する。
【００２０】
また、パワーコンディショナ７は、インバータ１１の運転の開始および停止や、最大電力追従制御を行う制御回路１２を備える。パワーコンディショナ７は、インバータ１１の運転を停止しても制御回路１２の運転を継続する。制御回路１２は、監視制御システム８が出力する運転状態信号を監視して、監視制御システム８が運転中か否かを判断する。
【００２１】
監視制御システム８は、中央制御室（図示省略）に位置して複数のパワーコンディショナ７を集中して監視し、制御する。特に、監視制御システム８は、パワーコンディショナ７について、インバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況（運転中か否か）、入出力電力、入出力電圧、入出力電流などの項目を監視し、出力電圧を変更するなどの制御を行う。
【００２２】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７は、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給可能になる。
【００２３】
しかし、監視制御システム８が未だ運転を停止したまま、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になったことのみを条件にパワーコンディショナ７がインバータ１１の運転を開始してしまうと、太陽光発電システム１は、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７による個別的な自動運転により電力供給を始めてしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８の運転を継続することで、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１は、常時、監視制御システム８の運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【００２４】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１のパワーコンディショナ７は、監視制御システム８が運転を開始した後にインバータ１１の運転を開始し、他方、監視制御システム８が運転を停止した後にインバータ１１の運転を停止する。
【００２５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャートである。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１のパワーコンディショナ７は、先ずステップＳ１において、監視制御システム８が運転中であるか否かを判断する。具体的には、パワーコンディショナ７の制御回路１２は、監視制御システム８が出力する運転状態信号を監視して監視制御システム８が運転中か否かを判断する。制御回路１２は、監視制御システム８が運転中の場合、ステップＳ２に進み、その他の場合、ステップＳ３に進む。
【００２７】
次に、制御回路１２は、ステップＳ２において、インバータ１１の運転を開始する。そうすると、パワーコンディショナ７は、太陽が昇り日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能であれば、インバータ１１を運転して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。なお、制御回路１２は、ステップＳ２において、インバータ１１が既に運転中であれば運転を継続する。
【００２８】
他方、制御回路１２は、ステップＳ３において、インバータ１１の運転を停止する。パワーコンディショナ７は、監視制御システム８が停止している場合、監視制御システム８による集中的な監視、制御を受けることができないので、日射強度に係わらずインバータ１１の運転を停止する。なお、制御回路１２は、ステップＳ３において、インバータ１１が既に停止中であれば停止を継続する。また、制御回路１２は、ステップＳ１からステップＳ３に速やか（例えば、１０秒未満）に移行して、監視制御システム８による集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している期間を極力短時間に抑える。
【００２９】
太陽光発電システム１は、パワーコンディショナ７の運転制御が終了すると開始に戻って繰り返す。
【００３０】
なお、監視制御システム８の運転の開始および停止は、日の出、日の入りを考慮して計時制御を行うことができる。監視制御システム８の計時制御は、多数のパワーコンディショナ７を個別に計時制御することに比べると極めて労力の少ない経済的な制御である。
【００３１】
本実施形態に係る太陽光発電システム１は、監視制御システム８が運転を開始した後にインバータ１１の運転を開始し、他方、監視制御システム８が運転を停止した後にインバータ１１の運転を停止することによって、監視制御システム８による集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７の運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１は、監視制御システム８の運転の開始および停止に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【００３２】
［第２の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第２実施形態について、図３から図４を参照して説明する。
【００３３】
図３は、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【００３４】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａにおいて第１実施形態の太陽光発電システム１と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３５】
図３に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａは、太陽電池ストリング６と、パワーコンディショナ７と、パワーコンディショナ７を監視および制御する監視制御システム８Ａと、連系用変圧器９と、を備える。太陽光発電システム１Ａは、複数のパワーコンディショナ７を備え、それぞれのパワーコンディショナ７に複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【００３６】
なお、太陽光発電システム１Ａは、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１Ａは、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【００３７】
パワーコンディショナ７および監視制御システム８Ａは、運転の開始および停止に時間差を有する。
【００３８】
監視制御システム８Ａは、中央制御室（図示省略）に位置して複数のパワーコンディショナ７を集中して監視し、制御する。特に、監視制御システム８Ａは、パワーコンディショナ７について、インバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況（運転中か否か）、入出力電力、入出力電圧、入出力電流などの項目を監視し、出力電圧を変更するなどの制御を行う。
【００３９】
また、監視制御システム８Ａは、停止中であっても、所定の時間間隔でインバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況を監視する。
【００４０】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７は、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。
【００４１】
しかし、パワーコンディショナ７がインバータ１１の運転を開始してもなお、監視制御システム８Ａが未だ運転を停止していると、太陽光発電システム１Ａは、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７による個別的な自動運転により電力供給を継続してしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８Ａの運転を継続することで、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１Ａは、常時、監視制御システム８Ａの運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【００４２】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａの監視制御システム８Ａは、インバータ１１が運転を開始した後に運転を開始し、他方、インバータ１１が運転を停止した後に運転を停止する。
【００４３】
図４は、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムが行う監視制御システムの運転制御を示すフローチャートである。
【００４４】
図４に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａの監視制御システム８Ａは、先ずステップＳ１１において、インバータ１１が運転中であるか否かを判断する。具体的には、監視制御システム８Ａは、停止中であってもインバータ１１が運転中であるか否かを監視し、インバータ１１が運転中の場合、ステップＳ１２に進み、その他の場合、ステップＳ１３に進む。
【００４５】
次に、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１２において、運転を開始する。すなわち、太陽が昇り日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になり、パワーコンディショナ７がインバータ１１を運転して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力供給を開始すると、監視制御システム８Ａは、パワーコンディショナ７の集中的な監視、制御を開始する。なお、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１２において、既に運転中であれば運転を継続する。また、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１１からステップＳ１２に速やか（例えば、１０秒未満）に移行して、監視制御システム８Ａによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している期間を極力短時間に抑える。
【００４６】
他方、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１３において、運転を停止する。なお、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１３において、既に停止中であれば停止を継続する。また、監視制御システム８Ａは、ステップＳ１１からステップＳ１３に速やか（例えば、１０秒未満）に移行して、監視制御システム８Ａによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している期間を極力短時間に抑える。
【００４７】
太陽光発電システム１Ａは、監視制御システム８Ａの運転制御が終了すると開始に戻って繰り返す。
【００４８】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ａは、インバータ１１が運転を開始した後に監視制御システム８Ａの運転を開始し、他方、インバータ１１が運転を停止した後に監視制御システム８Ａの運転を停止することによって、監視制御システム８Ａによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７の運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１Ａは、監視制御システム８Ａの運転の開始および停止に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【００４９】
［第３の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第３実施形態について、図５から図６を参照して説明する。
【００５０】
図５は、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【００５１】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂにおいて第２実施形態の太陽光発電システム１Ａと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５２】
図５に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂは、太陽電池ストリング６と、パワーコンディショナ７と、パワーコンディショナ７を監視および制御する監視制御システム８Ｂと、連系用変圧器９と、を備える。太陽光発電システム１Ｂは、複数のパワーコンディショナ７を備え、それぞれのパワーコンディショナ７に複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【００５３】
なお、太陽光発電システム１Ｂは、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１Ｂは、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【００５４】
監視制御システム８Ｂは、中央制御室（図示省略）に位置して複数のパワーコンディショナ７を集中して監視し、制御する。特に、監視制御システム８Ｂは、パワーコンディショナ７について、インバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況（運転中か否か）、入出力電力、入出力電圧、入出力電流などの項目を監視し、出力電圧を変更するなどの制御を行う。
【００５５】
また、監視制御システム８Ｂは、監視項目の単位時間当たりの監視回数を減らし、制御動作を一時的に中止する休止状態に移行できる。監視制御システム８Ｂは、休止状態中、少なくともインバータ１１の運転状況を継続して監視し、他の監視項目の監視を一時的に中止しても良い。すなわち、監視制御システム８Ｂは、停止中であっても、所定の時間間隔でインバータ１１の運転状況を監視する。
【００５６】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７は、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。
【００５７】
しかし、パワーコンディショナ７がインバータ１１の運転を開始してもなお、監視制御システム８Ｂが未だ運転を停止していると、太陽光発電システム１Ｂは、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７による個別的な自動運転により電力供給を継続してしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８Ｂの運転を継続することで、パワーコンディショナ７の集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１Ｂは、常時、監視制御システム８Ｂの運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【００５８】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂの監視制御システム８Ｂは、インバータ１１が運転を停止した後に休止状態へ移行して監視項目を絞り込み、他方、インバータ１１が運転を開始した後に休止を解除して監視項目の絞り込みを解除する。
【００５９】
図６は、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムが行う監視制御システムの運転制御を示すフローチャートである。
【００６０】
図６に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂの監視制御システム８Ｂは、先ずステップＳ２１において、インバータ１１が運転中であるか否かを判断する。具体的には、監視制御システム８Ｂは、休止中であってもインバータ１１が運転中であるか否かを監視し、インバータ１１が運転中の場合、ステップＳ２２に進み、その他の場合、ステップＳ２３に進む。
【００６１】
次に、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ２２において、休止を解除して通常運転を開始する。そうすると、太陽が昇り日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になり、パワーコンディショナ７がインバータ１１を運転して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力供給を開始すると、監視制御システム８Ｂは、パワーコンディショナ７の集中的な監視、制御を開始する。なお、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ２２において、既に通常運転中であれば通常運転を継続する。また、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ２１からステップＳ２２に速やか（例えば、１０秒未満）に移行して、監視制御システム８Ｂによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している期間を極力短時間に抑える。
【００６２】
他方、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ２３において、休止状態に移行する。なお、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ２３において、既に休止中であれば休止状態を継続する。また、監視制御システム８Ｂは、ステップＳ１１からステップＳ２３に速やか（例えば、１０秒未満）に移行して、監視制御システム８Ｂによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している期間を極力短時間に抑える。
【００６３】
太陽光発電システム１Ｂは、監視制御システム８Ｂの運転制御が終了すると開始に戻って繰り返す。
【００６４】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｂは、インバータ１１が運転を停止した後に監視制御システム８Ｂを休止状態へ移行して監視項目を絞り込み、他方、インバータ１１が運転を開始した後に監視制御システム８Ｂの休止を解除して監視項目の絞り込みを解除することによって、監視制御システム８Ｂによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７の運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１Ｂは、監視制御システム８Ｂの運転の休止および休止解除に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【００６５】
［第４の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第４実施形態について、図７から図８を参照して説明する。
【００６６】
図７は、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【００６７】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃにおいて第２実施形態の太陽光発電システム１Ａと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６８】
図７に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃは、太陽電池ストリング６と、パワーコンディショナ７Ｃと、監視制御システム８Ａと、パワーコンディショナ７Ｃの出力を電力系統１０１に連系する連系用変圧器９Ｃと、電力系統１０１の事故を検知する系統異常検出回路１５と、系統異常検出回路１５が電力系統の事故を検知すると電力系統１０１からパワーコンディショナ７Ｃを一時的に解列する系統連係保護装置１６と、を備える。太陽光発電システム１Ｃは、複数のパワーコンディショナ７Ｃを備え、それぞれのパワーコンディショナ７Ｃに複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【００６９】
なお、太陽光発電システム１Ｃは、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１Ｃは、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【００７０】
パワーコンディショナ７Ｃおよび監視制御システム８Ａは、運転の開始および停止に時間差を有する。
【００７１】
パワーコンディショナ７Ｃは、太陽電池５、６が出力する直流電力を所定周波数（例えば、商用電源周波数）の交流電力に変換するインバータ１１を備え、交流系統に接続する負荷設備（図示省略）に電力供給したり、電力系統１０１に並列接続して電力供給したりする。また、パワーコンディショナ７Ｃは、日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって太陽電池５、６の出力が変動するために、最大出力点を追従するように太陽電池５、６の動作点を変化して太陽電池５、６の最大電力を取り出す最大電力追従制御（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行う。最大電力追従制御は、パワーコンディショナ７Ｃの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を一定時間間隔でわずかに変動し、そのときの太陽電池５、６の出力電力と前回の出力電力記憶値とを比較して常に太陽電池５、６の出力電力が大きくなるようにパワーコンディショナ７Ｃの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を変化する。
【００７２】
また、パワーコンディショナ７Ｃは、インバータ１１の運転の開始および停止や、最大電力追従制御を行う制御回路１２Ｃを備える。パワーコンディショナ７Ｃは、インバータ１１の運転を停止しても制御回路１２Ｃの運転を継続する。制御回路１２Ｃは、監視制御システム８Ａが出力する運転状態信号を監視して、監視制御システム８Ａが運転中か否かを判断する。また、制御回路１２Ｃは、系統異常検出回路１５が出力する電力系統事故信号を監視して、電力系統１０１の事故の有無を判断する。
【００７３】
系統異常検出回路１５は、過電圧継電器２１（ＯＶＲ）、不足電圧継電器２２（ＵＶＲ）、周波数上昇継電器２３（ＯＦＲ）および周波数低下継電器２４（ＵＦＲ）を備える。系統異常検出回路１５は、電力系統１０１の電圧または周波数の異常の有無を監視し、これらの異常を検知すると電力系統１０１の事故として電力系統事故信号を系統連係保護装置１６およびパワーコンディショナ７Ｃへ出力する。
【００７４】
系統連係保護装置１６は、系統異常検出回路１５に接続して電力系統事故信号を受け取ると電力系統１０１からパワーコンディショナ７Ｃを解列する開閉器２５を備える。開閉器２５は、電力系統事故信号を受け取ると電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｃとを電気的に切り離すが、この後、復旧を図るために一定時間経過後に自動的に電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｃとを再度接続する（再閉路）。
【００７５】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７Ｃは、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。
【００７６】
しかし、パワーコンディショナ７Ｃがインバータ１１の運転を開始してもなお、監視制御システム８Ａが未だ運転を停止していると、太陽光発電システム１Ｃは、パワーコンディショナ７Ｃの集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７Ｃによる個別的な自動運転により電力供給を継続してしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８Ａの運転を継続することで、パワーコンディショナ７Ｃの集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１Ｃは、常時、監視制御システム８Ａの運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【００７７】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃの監視制御システム８Ａは、インバータ１１が運転を開始した後に運転を開始し、他方、インバータ１１が運転を停止した後に運転を停止する。
【００７８】
一方、太陽光発電システム１Ｃは、電力系統１０１に事故が発生した場合、系統連係保護装置１６によって電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｃとを一時的に切り離す。電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｃとが切り離れている期間、太陽光発電システム１Ｃは、交流電力を出力する必要が無くなる。
【００７９】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃのパワーコンディショナ７Ｃは、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の事故を検知するとインバータ１１の運転を停止し、他方、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の復旧を検知するとインバータ１１の運転を再開する。パワーコンディショナ７Ｃによるインバータ１１の運転の停止および再開にともない、監視制御システム８Ａは、インバータ１１が運転を停止した後に運転を停止し、他方、インバータ１１が運転を開始した後に運転を再開する。
【００８０】
図８は、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャートである。
【００８１】
図８に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃの系統異常検出回路１５は、先ずステップＳ３１において、電力系統１０１に事故が発生しているか否かを判断する。系統異常検出回路１５は、電力系統１０１に事故が発生した場合、ステップＳ３２に進み、その他の場合、ステップＳ３３に進む。
【００８２】
系統異常検出回路１５は、ステップＳ３２において、電力系統事故信号を出力し、あるいは電力系統事故信号の出力を継続する。
【００８３】
他方、系統異常検出回路１５は、ステップＳ３３において、電力系統事故信号の出力を停止し、あるいは停止を継続する。
【００８４】
次に、パワーコンディショナ７Ｃの制御回路１２Ｃは、ステップＳ３４において、電力系統事故信号の受け取りの有無を判断する。パワーコンディショナ７Ｃは、電力系統事故信号の受け取りを確認した場合、ステップＳ３５に進み、その他の場合、ステップＳ３６に進む。
【００８５】
制御回路１２Ｃは、ステップＳ３５において、インバータ１１の運転を停止、あるいは停止を継続する。このとき、監視制御システム８Ａは、インバータ１１の運転状態に基づき、図４と同様の制御によって運転を停止する。
【００８６】
他方、制御回路１２Ｃは、ステップＳ３６において、インバータ１１の運転を再開、あるいは運転を継続する。このとき、監視制御システム８Ａは、パワーコンディショナ７Ｃの監視結果に基づき、図４と同様の制御によって運転を再開、あるいは継続する。すなわち、制御回路１２Ｃがインバータ１１を運転して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力供給を開始すると、監視制御システム８Ａは、パワーコンディショナ７Ｃの集中的な監視、制御を開始する。
【００８７】
太陽光発電システム１Ｃは、パワーコンディショナ７Ｃの運転制御が終了すると開始に戻って繰り返す。
【００８８】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｃは、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の事故を検知するとインバータ１１の運転を停止し、他方、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の復旧を検知するとインバータ１１の運転を再開する。そして、太陽光発電システム１Ｃは、パワーコンディショナ７Ｃによるインバータ１１の運転の停止および再開にともない、インバータ１１が運転を停止した後に監視制御システム８Ａの運転を停止し、他方、インバータ１１が運転を開始した後に監視制御システム８Ａの運転を再開する。太陽光発電システム１Ｃは、これらパワーコンディショナ７Ｃおよび監視制御システム８Ａの運転制御によって電力系統１０１の事故の有無に対応して、監視制御システム８Ａによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７Ｃの運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１Ｃは、電力系統１０１の事故の有無および監視制御システム８Ａの運転の開始および停止に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【００８９】
［第５の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第５実施形態について、図９から図１０を参照して説明する。
【００９０】
図９は、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【００９１】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄにおいて第３実施形態の太陽光発電システム１Ｂ、第４実施形態の太陽光発電システム１Ｃと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９２】
図９に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄは、太陽電池ストリング６と、パワーコンディショナ７Ｄと、監視制御システム８Ｂと、パワーコンディショナ７Ｄの出力を電力系統１０１に連系する連系用変圧器９Ｄと、電力系統１０１の事故を検知する系統異常検出回路１５Ｄと、系統異常検出回路１５が電力系統の事故を検知すると電力系統１０１からパワーコンディショナ７Ｄを一時的に解列する系統連係保護装置１６Ｄと、を備える。太陽光発電システム１Ｄは、複数のパワーコンディショナ７Ｄを備え、それぞれのパワーコンディショナ７Ｄに複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【００９３】
なお、太陽光発電システム１Ｄは、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１Ｄは、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【００９４】
パワーコンディショナ７Ｄは、太陽電池５、６が出力する直流電力を所定周波数（例えば、商用電源周波数）の交流電力に変換するインバータ１１を備え、交流系統に接続する負荷設備（図示省略）に電力供給したり、電力系統１０１に並列接続して電力供給したりする。また、パワーコンディショナ７Ｄは、日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって太陽電池５、６の出力が変動するために、最大出力点を追従するように太陽電池５、６の動作点を変化して太陽電池５、６の最大電力を取り出す最大電力追従制御（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行う。最大電力追従制御は、パワーコンディショナ７Ｄの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を一定時間間隔でわずかに変動し、そのときの太陽電池５、６の出力電力と前回の出力電力記憶値とを比較して常に太陽電池５、６の出力電力が大きくなるようにパワーコンディショナ７Ｄの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を変化する。
【００９５】
また、パワーコンディショナ７Ｄは、インバータ１１の運転の開始および停止や、最大電力追従制御を行う制御回路１２Ｄを備える。パワーコンディショナ７Ｃは、インバータ１１の運転を停止しても制御回路１２Ｄの運転を継続する。制御回路１２Ｄは、監視制御システム８Ｂが出力する運転状態信号を監視して、監視制御システム８Ｂが運転中か否かを判断する。また、制御回路１２Ｄは、系統異常検出回路１５が出力する電力系統事故信号を監視して、電力系統１０１の事故の有無を判断する。
【００９６】
系統異常検出回路１５Ｄは、過電圧継電器２１（ＯＶＲ）、不足電圧継電器２２（ＵＶＲ）、周波数上昇継電器２３（ＯＦＲ）および周波数低下継電器２４（ＵＦＲ）を備える。系統異常検出回路１５Ｄは、電力系統１０１の電圧または周波数の異常の有無を監視し、これらの異常を検知すると電力系統１０１の事故として電力系統事故信号を系統連係保護装置１６およびパワーコンディショナ７Ｄへ出力する。
【００９７】
系統連係保護装置１６Ｄは、系統異常検出回路１５Ｄに接続して電力系統事故信号を受け取ると電力系統１０１からパワーコンディショナ７Ｄを解列する開閉器２５を備える。開閉器２５は、電力系統事故信号を受け取ると電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｄとを電気的に切り離すが、この後、復旧を図るために一定時間経過後に自動的に電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｄとを再度接続する（再閉路）。
【００９８】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７Ｄは、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。
【００９９】
しかし、パワーコンディショナ７Ｄがインバータ１１の運転を開始してもなお、監視制御システム８Ｂが未だ運転を停止していると、太陽光発電システム１Ｄは、パワーコンディショナ７Ｄの集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７Ｄによる個別的な自動運転により電力供給を継続してしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８Ｂの運転を継続することで、パワーコンディショナ７Ｄの集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１Ｄは、常時、監視制御システム８Ｂの運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【０１００】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄの監視制御システム８Ｂは、インバータ１１が運転を停止した後に休止状態へ移行して監視項目を絞り込み、他方、インバータ１１が運転を開始した後に休止を解除して監視項目の絞り込みを解除する。
【０１０１】
一方、太陽光発電システム１Ｄは、電力系統１０１に事故が発生した場合、系統連係保護装置１６によって電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｄとを一時的に切り離す。電力系統１０１とパワーコンディショナ７Ｄとが切り離れている期間、太陽光発電システム１Ｄは、交流電力を出力する必要が無くなる。
【０１０２】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄのパワーコンディショナ７Ｄは、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の事故を検知するとインバータ１１の運転を停止し、他方、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の復旧を検知するとインバータ１１の運転を再開する。パワーコンディショナ７Ｄによるインバータ１１の運転の停止および再開にともない、監視制御システム８Ｂは、インバータ１１が運転を停止した後に休止状態へ移行して監視項目を絞り込み、他方、インバータ１１が運転を開始した後に休止を解除して監視項目の絞り込みを解除する。
【０１０３】
図１０は、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムが行うパワーコンディショナの運転制御を示すフローチャートである。
【０１０４】
図１０に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄの系統異常検出回路１５Ｄは、先ずステップＳ４１において、電力系統１０１に事故が発生しているか否かを判断する。系統異常検出回路１５Ｄは、電力系統１０１に事故が発生した場合、ステップＳ４２に進み、その他の場合、ステップＳ４３に進む。
【０１０５】
系統異常検出回路１５Ｄは、ステップＳ４２において、電力系統事故信号を出力し、あるいは電力系統事故信号の出力を継続する。
【０１０６】
他方、系統異常検出回路１５は、ステップＳ４３において、電力系統事故信号の出力を停止し、あるいは停止を継続する。
【０１０７】
次に、パワーコンディショナ７Ｄは、ステップＳ４４において、電力系統事故信号の受け取りの有無を判断する。パワーコンディショナ７Ｄは、電力系統事故信号の受け取りを確認した場合、ステップＳ４５に進み、その他の場合、ステップＳ４６に進む。
【０１０８】
パワーコンディショナ７Ｄは、ステップＳ４５において、インバータ１１の運転を停止、あるいは停止を継続する。このとき、監視制御システム８Ｂは、パワーコンディショナ７Ｄの監視結果に基づき、図６と同様の制御によって休止状態に移行し、あるいは休止状態を維持して監視項目を絞り込む。
【０１０９】
他方、パワーコンディショナ７Ｄは、ステップＳ４６において、インバータ１１の運転を再開、あるいは運転を継続する。このとき、監視制御システム８Ｂは、パワーコンディショナ７Ｄの監視結果に基づき、図６と同様の制御によって休止を解除し、あるいは運転状態を維持して監視項目の絞り込みを解除する。すなわち、パワーコンディショナ７Ｄがインバータ１１を運転して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力供給を開始すると、監視制御システム８Ｂは、パワーコンディショナ７Ｄの集中的な監視、制御を開始する。
【０１１０】
太陽光発電システム１Ｄは、パワーコンディショナ７Ｄの運転制御が終了すると開始に戻って繰り返す。
【０１１１】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｄは、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の事故を検知するとインバータ１１の運転を停止し、他方、系統異常検出回路１５が電力系統１０１の復旧を検知するとインバータ１１の運転を再開する。そして、太陽光発電システム１Ｄは、パワーコンディショナ７Ｄによるインバータ１１の運転の停止および再開にともない、インバータ１１が運転を停止した後に監視制御システム８Ｂを休止状態へ移行して監視項目を絞り込み、他方、インバータ１１が運転を開始した後に監視制御システム８Ｂの休止を解除して監視項目の絞り込みを解除する。太陽光発電システム１Ｄは、これらパワーコンディショナ７Ｄおよび監視制御システム８Ｂの運転制御によって電力系統１０１の事故の有無に対応して、監視制御システム８Ｂによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７Ｄの運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１Ｄは、電力系統１０１の事故の有無および監視制御システム８Ｂの運転の休止および休止解除に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【０１１２】
［第６の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの第６実施形態について、図１１から図１２を参照して説明する。
【０１１３】
図１１は、本発明の第６実施形態に係る太陽光発電システムを示すブロック図である。
【０１１４】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｅにおいて第２実施形態の太陽光発電システム１Ａと同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１５】
図１１に示すように、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｅは、太陽電池ストリング６と、太陽電池ストリング６を電力系統に連系するパワーコンディショナ７Ｅと、パワーコンディショナ７Ｅを監視および制御する監視制御システム８Ｅと、パワーコンディショナ７Ｅの出力を電力系統１０１に連系する連系用変圧器９Ｅと、パワーコンディショナ７Ｅおよび監視制御システム８Ｅの起動信号を出力する主電源スイッチ２６と、を備え、を備える。太陽光発電システム１Ｅは、複数のパワーコンディショナ７Ｅを備え、それぞれのパワーコンディショナ７Ｅに複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続して所要の発電能力を得る。
【０１１６】
なお、太陽光発電システム１Ｅは、太陽電池ストリング６に代えて単体の太陽電池モジュール５を電気的に並列接続するものでも良い。太陽光発電システム１Ｅは、小規模な太陽光発電システムからメガソーラーシステムのような大規模な太陽光発電システムまで、必要数の太陽電池モジュール５あるいは太陽電池ストリング６を接続することができる。
【０１１７】
パワーコンディショナ７Ｅは、太陽電池５、６が出力する直流電力を所定周波数（例えば、商用電源周波数）の交流電力に変換するインバータ１１を備え、交流系統に接続する負荷設備（図示省略）に電力供給したり、電力系統１０１に並列接続して電力供給したりする。また、パワーコンディショナ７Ｅは、日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって太陽電池５、６の出力が変動するために、最大出力点を追従するように太陽電池５、６の動作点を変化して太陽電池５、６の最大電力を取り出す最大電力追従制御（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行う。最大電力追従制御は、パワーコンディショナ７Ｅの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を一定時間間隔でわずかに変動し、そのときの太陽電池５、６の出力電力と前回の出力電力記憶値とを比較して常に太陽電池５、６の出力電力が大きくなるようにパワーコンディショナ７Ｅの直流動作電圧もしくは直流電流またはこれらの両方を変化する。
【０１１８】
また、パワーコンディショナ７Ｅは、インバータ１１の運転の開始および停止や、最大電力追従制御を行う制御回路１２Ｅを備える。パワーコンディショナ７Ｅは、インバータ１１の運転を停止しても制御回路１２Ｅの運転を継続する。なお、制御回路１２Ｅは、監視制御システム８Ｅの運転状況の確認を行わない点でパワーコンディショナ７の制御回路１２とは異なる。
【０１１９】
監視制御システム８Ｅは、中央制御室（図示省略）に位置して複数のパワーコンディショナ７を集中して監視し、制御する。特に、監視制御システム８Ｅは、パワーコンディショナ７について、インバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況（運転中か否か）、入出力電力、入出力電圧、入出力電流などの項目を監視し、出力電圧を変更するなどの制御を行う。
【０１２０】
なお、監視制御システム８Ｅは、停止中におけるインバータ１１の運転の開始および停止や、インバータ１１の運転状況の監視を行わない点で監視制御システム８Ａとは異なる。
【０１２１】
主電源スイッチ２６は、監視制御システム８Ｅとともに中央制御室に位置して監視制御システム８Ｅおよびパワーコンディショナ７Ｅ（より詳しくは、制御回路１２Ｅ）に起動信号を出力する。
【０１２２】
ところで、太陽電池５、６は、太陽が昇り日射強度が増大すれば出力を取り出すことが可能になり、太陽が沈み日射強度が減少すれば出力を取り出せなくなる。パワーコンディショナ７Ｅは、日射強度が増大して太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能になるとインバータ１１の運転を開始して負荷設備あるいは電力系統１０１へ電力を供給する。
【０１２３】
しかし、パワーコンディショナ７Ｅがインバータ１１の運転を開始してもなお、監視制御システム８Ａが未だ運転を停止していると、太陽光発電システム１Ｅは、パワーコンディショナ７Ｅの集中的な監視および制御を行うことができず、それぞれのパワーコンディショナ７Ｅによる個別的な自動運転により電力供給を継続してしまう。一方、太陽電池５、６から出力を取り出すことが可能か否かによらず監視制御システム８Ｅの運転を継続することで、パワーコンディショナ７Ｅの集中的な監視および制御を確実に行うことができるようになるが、この場合、太陽光発電システム１Ｅは、常時、監視制御システム８Ｅの運転を継続することによる経済性の低下が否めない。
【０１２４】
そこで、本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｅのパワーコンディショナ７Ｅは、主電源スイッチ２６が起動信号を出力してから監視制御システム８Ｅが運転を開始する時間よりも遅れてインバータ１１の運転を開始する。
【０１２５】
図１２は、本発明の第６実施形態に係る太陽光発電システムのパワーコンディショナおよび監視制御システムの運転の開始および停止を示すタイミングチャートである。
【０１２６】
図１２に示すように、太陽光発電システム１Ｅは、主電源スイッチ２６が起動信号を出力（ＯＦＦ→ＯＮ）してから監視制御システム８Ｅが運転を開始（ＯＦＦ→ＯＮ）するまでに時間ｔ１を要する。そこで、太陽光発電システム１Ｅは、主電源スイッチ２６が起動信号を出力（ＯＦＦ→ＯＮ）してからパワーコンディショナ７Ｅがインバータ１１の運転を開始（ＯＦＦ→ＯＮ）するまでに時間ｔ２の遅延処理を行う。この遅延処理は、制御回路１２Ｅによって行われる処理であり、主電源スイッチ２６から起動信号を受けた制御回路１２Ｅが時間ｔ２の経過の後、インバータ１１の運転を開始することで行う。
【０１２７】
他方、太陽光発電システム１Ｅは、パワーコンディショナ７Ｅが運転を停止すると監視制御システム８Ｅを停止する。具体的には、日の入りなどによって日射高度が低下しインバータ１１が運転を停止すると、制御回路１２Ｅは、インバータ１１の停止を確認して停止処理を開始し、時間ｔ３の経過の後、運転を停止する。
【０１２８】
本実施形態に係る太陽光発電システム１Ｅは、主電源スイッチ２６が起動信号を出力してから監視制御システム８Ｅが運転を開始する時間よりも遅れてインバータ１１の運転を開始することによって、監視制御システム８Ｅによる集中的な監視、制御を受けることなくインバータ１１が運転している状況をほぼ排除し、パワーコンディショナ７Ｅの運転状態を刻々監視、制御して即時的な対応を可能にする。すなわち、太陽光発電システム１Ｅは、監視制御システム８Ｅの運転の開始および停止に対応して電力の供給を行うので、自然任せの従来の太陽光発電システムに比べて発電開始、発電停止の制御が容易であり、ひいては、発電開始、発電停止に即応して適宜に監視、制御を行うことができる。
【０１２９】
したがって、本実施形態に係る太陽光発電システム１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅによれば、運転の監視および制御を集中的、かつ適宜に開始および終了可能であり、信頼性、経済性に優れる。
【０１３０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ  太陽光発電システム
５  太陽電池モジュール
６  太陽電池ストリング
７、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ  パワーコンディショナ
８、８Ａ、８Ｂ、８Ｅ  監視制御システム
９、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ  連系用変圧器
１１  インバータ
１２、１２Ｃ、１２Ｄ  制御回路
１５、１５Ｄ  系統異常検出回路
１６、１６Ｄ  系統連係保護装置
２１  過電圧継電器
２２  不足電圧継電器
２３  周波数上昇継電器
２４  周波数低下継電器
２５  開閉器
２６  主電源スイッチ
１０１  電力系統
【図１】
2012205322.tif 000003
【図２】
2012205322.tif 000004
【図３】
2012205322.tif 000005
【図４】
2012205322.tif 000006
【図５】
2012205322.tif 000007
【図６】
2012205322.tif 000008
【図７】
2012205322.tif 000009
【図８】
2012205322.tif 000010
【図９】
2012205322.tif 000011
【図１０】
2012205322.tif 000012
【図１１】
2012205322.tif 000013
【図１２】
2012205322.tif 000014