(57)【要約】【課題】急激な日射強度増加等による過渡現象が発生した場合でも直流回路を保護でき、運用コストの低減及び生産性を向上させることのできる電流電圧抑制装置を提供する。【解決手段】複数の太陽電池ストリング１を有する太陽光発電部Ｓとパワーコンディショナ４との間の直流回路に設けられる装置であって、直流回路の電流を測定する電流測定部１１と、直流回路の電圧を測定する電圧測定部１２と、直流回路に直列に設けられる可変抵抗６と、可変抵抗６の抵抗値を変更する抵抗制御部１４と、予め設定された電流基準値及び電圧基準値を有する演算部１３と、を備え、演算部１３は、電流測定部１１で測定された電流値が電流基準値Ｌを超える場合、又は、電圧測定部１２で測定された電圧値が電圧基準値Ｌを超える場合に、可変抵抗６の抵抗値を変更する指令を抵抗制御部１４に出力する。【選択図】図２
2016115283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池ストリングを有する太陽光発電部とパワーコンディショナとの間の直流回路に設けられる電流電圧抑制装置であって、
前記直流回路の電流を測定する電流測定部と、
前記直流回路の電圧を測定する電圧測定部と、
前記直流回路に直列に設けられる可変抵抗と、
前記可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗制御部と、
予め設定された電流基準値及び電圧基準値を有する演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記電流測定部で測定された電流値が前記電流基準値を超える場合、又は、前記電圧測定部で測定された電圧値が前記電圧基準値を超える場合に、前記可変抵抗の抵抗値を変更する指令を前記抵抗制御部に出力する電流電圧抑制装置。
【請求項２】
前記演算部は、予め設定された逆流基準値を更に有し、前記電流値が前記逆流基準値を超える場合に、前記可変抵抗の抵抗値を大きくする指令を前記抵抗制御部に出力する請求項１に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項３】
前記直流回路において、前記可変抵抗よりも前記太陽電池ストリング側に設けられた開閉器と、
前記開閉器の接点の開閉を制御する接点制御部と、
を備え、
前記演算部は、前記電流基準値より大きい第２の電流基準値、前記電圧基準値より大きい第２の電圧基準値、及び前記逆流基準値より大きい第２の逆流基準値を更に有し、前記電流値及び前記電圧値のいずれかが、前記第２の電流基準値、前記第２の電圧基準値、又は前記第２の逆流基準値を超える場合に、前記接点制御部に前記開閉器の接点を開とする指令を出力し、
前記接点制御部は、前記開とする指令に基づいて、前記開閉器を開とする請求項２に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項４】
前記直流回路に直列かつ互いに並列に設けられる第１の開閉器及び第２の開閉器と、
前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器の接点を制御する接点制御部と、
を備え、
前記可変抵抗は、前記第１の開閉器と並列に、かつ、前記第２の開閉器と直列に接続され、
前記演算部は、
前記電流値が前記電流基準値を超える場合、又は、前記電圧値が前記電圧基準値を超える場合に、前記接点制御部に前記第２の開閉器を閉状態とする第１の指令と、
前記第１の指令後に前記第１の開閉器を開状態とする第２の指令と、
前記第２の指令後に前記可変抵抗の抵抗値を大きくする第３の指令と、を出力し、
前記接点制御部は、前記第１の指令に基づき前記第２の開閉器を閉状態とし、前記第２の指令に基づき前記第１の開閉器を開状態とし、
前記抵抗制御部は、前記第３の指令に基づき前記可変抵抗の抵抗値を大きくする請求項１に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項５】
前記直流回路に直列かつ互いに並列に設けられる第１の開閉器及び第２の開閉器と、
前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器の接点を制御する接点制御部と、
を備え、
前記可変抵抗は、前記第１の開閉器と並列に、かつ、前記第２の開閉器と直列に接続され、
前記演算部は、予め設定された逆流基準値を更に有し、前記電流値が前記逆流基準値を超える場合に、前記接点制御部に前記第２の開閉器を閉状態とする第１の指令と、
前記第１の指令後に前記第１の開閉器を開状態とする第２の指令と、
前記第２の指令後に前記可変抵抗の抵抗値を大きくする第３の指令と、を出力し、
前記接点制御部は、前記第１の指令に基づき前記第２の開閉器を閉状態とし、前記第２の指令に基づき前記第１の開閉器を開状態とし、
前記抵抗制御部は、前記第３の指令に基づき前記可変抵抗の抵抗値を大きくする請求項１に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記電流基準値より大きい第２の電流基準値、前記電圧基準値より大きい第２の電圧基準値、及び前記逆流基準値より大きい第２の逆流基準値を更に有し、前記電流値及び前記電圧値のいずれかが、前記第２の電流基準値、前記第２の電圧基準値、又は前記第２の逆流基準値を超える場合に、前記接点制御部に前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器の接点を開とする指令を出力し、
前記接点制御部は、前記開とする指令に基づいて、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器を開とする請求項５に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項７】
前記電流測定部及び前記電圧測定部で測定された電流値及び電圧値を記憶する記憶部と、
外部装置と通信する通信部と、
を備え、
前記通信部は、前記記憶部に記憶された電流値及び電圧値を送信する請求項１〜３のいずれかに記載の電流電圧抑制装置。
【請求項８】
前記開閉器の接点の開状態又は閉状態を確認する接点状態確認部を備え、
前記記憶部は、前記接点の状態を記憶し、
前記通信部は、前記電流値及び前記電圧値のいずれかが、前記第２の電流基準値、前記第２の電圧基準値、又は前記第２の逆流基準値を超える場合に、異常を知らせる警報と、前記記憶部に記憶された前記接点の状態とを前記外部装置に送信する請求項７に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項９】
前記電流測定部及び前記電圧測定部で測定された電流値及び電圧値を記憶する記憶部と、
外部装置と通信する通信部と、
を備え、
前記通信部は、前記記憶部に記憶された電流値及び電圧値を送信する請求項４〜６のいずれかに記載の電流電圧抑制装置。
【請求項１０】
前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器の接点の開状態又は閉状態を確認する接点状態確認部を備え、
前記記憶部は、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器の接点の状態を記憶し、
前記通信部は、前記電流値及び前記電圧値のいずれかが、前記第２の電流基準値、前記第２の電圧基準値、又は前記第２の逆流基準値を超える場合に、異常を知らせる警報と、前記記憶部に記憶された前記接点の状態とを前記外部装置に送信する請求項９に記載の電流電圧抑制装置。
【請求項１１】
前記直流経路の各経路に入力された電流を集電して外部に出力する集電部を備える請求項１〜１０のいずれかに記載の電流電圧抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、太陽光発電システムにおける直流回路の電流及び電圧を抑制する電流電圧抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所謂メガソーラーシステムと呼ばれ、１ＭＷを超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。このような太陽光発電システムは、太陽電池モジュールからの出力を、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）と呼ばれる装置に接続することにより、所望の電力が得られるように構成されている。このような太陽光発電システムは、一般的に、太陽電池モジュールを多直列に接続した太陽電池ストリングを、パワーコンディショナに並列に複数接続することで構成されている。
【０００３】
より具体的には、太陽光発電システムは、太陽電池モジュールとパワーコンディショナとの間に接続箱及び集電箱が設けられる。すなわち、接続箱には、互いに並列な複数の太陽電池ストリングが直列に接続されており、接続箱はこれらの電力を集約して集電箱に出力する。集電箱には、互いに並列な複数の接続箱が直列に接続されており、入力された電力を集約してパワーコンディショナに出力する。
【０００４】
パワーコンディショナは、電力系統への連系のためのインバータ機能と、太陽電池モジュールの出力電圧及び電流を制御する最大電力追従制御機能とを有している。インバータ機能は、太陽電池モジュールが出力する直流電力を交流電力に変換して、電力系統に出力する機能である。最大電力追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御機能は、日射量変化に伴う太陽電池の出力変動に応じて、電流と電圧により定まる出力電力が常に最大となるように制御する機能である。
【０００５】
パワーコンディショナは、その定格電力を超える電力が太陽電池モジュールから入力されると、図１２に示すように、パワーコンディショナの定格入力電力になるように、太陽電池ストリングの電圧が大きくなり電流が小さくなる方向へＩＶカーブ上の動作点を点Ｐ１から点Ｐ２に移動させる制御を行う。
【０００６】
例えば、パワーコンディショナの定格電力に対する全ての太陽電池ストリングの合計定格電力の比が１００％の場合、パワーコンディショナの出力曲線は図１３のようになり、太陽電池ストリングの電力はそのままパワーコンディショナの出力電力となる。すなわち、出力曲線の面積＝太陽電池ストリングの合計電力である。このときのＩＶカーブ上の動作点は図１２の点Ｐ１である。
【０００７】
一方、パワーコンディショナの定格電力に対する全ての太陽電池ストリングの合計定格電力の比が１５０％の場合、パワーコンディショナの出力曲線は図１４のようになり、パワーコンディショナの定格電力で制限される。このときのＩＶカーブ上の動作点は概ね図１２の点Ｐ２となる。
【０００８】
また、太陽光発電システムにおいては、全ての太陽電池ストリングの合計定格電力がパワーコンディショナの定格電力を超えるように、太陽光パネルを設置する場合がある。上記のようにパワーコンディショナに対する太陽電池ストリングの定格電力比を１００％とすると、パワーコンディショナの定格電力で制限されることがないため、エネルギーロスは少ない。しかし、図１３のように、太陽電池ストリングの性能を最大限活用できるのは一時的であり、コストパフォーマンスが低い。
【０００９】
特に、このコストパフォーマンスの低下は、敷地面積が狭い場所に太陽光パネルを設置する場合に顕著である。そこで、定格電力比が１００％超になるように太陽光パネルを過積載し、図１４のように太陽電池ストリングの性能を最大限活用できる時間を長くする対応がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−０３８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
太陽光発電システムにおいては、過電流が発生した場合に直流回路を保護するヒューズが設けられる。ヒューズは、接続箱、集電箱、及びパワーコンディショナにそれぞれ設けられる。
【００１２】
ヒューズの定格は、一般に、太陽光発電システムの太陽電池定格電流Ｉｍｐを基準に、日射変動を考慮して太陽電池定格電流Ｉｍｐの１．４〜１．７倍程度の裕度があることが望ましい。実運用上は、太陽電池定格出力時の日射強度１０００Ｗ／ｍ２を超えることは少なく、通常運転時の電流は太陽電池定格電流Ｉｍｐよりも小さい。そのため、太陽電池定格電流Ｉｍｐに対するヒューズ定格の裕度が小さいものが選定される場合がある。
【００１３】
太陽電池ストリングが過積載された場合、日射増加により個々の太陽電池が定格電力を出力する前に、太陽電池ストリング合計電力がパワーコンディショナの定格入力電力を超えるが、上述のパワーコンディショナ制御により太陽電池ストリングの電流が絞られるため、通常時の電流は太陽電池定格電流Ｉｍｐより小さくなる確率が高く、ヒューズ定格の裕度は小さいものが選定されやすい。また、過積載によりパワーコンディショナに接続される太陽電池ストリング並列数が多くなり、集約回路に設置されるヒューズ定格の裕度は小さくなる傾向にある。
【００１４】
しかし、ヒューズの定格の裕度が小さいと、曇りなどの日に一部の太陽電池ストリングに雲の隙間から強い日射が当たる場合、例えば１４００Ｗ／ｍ２程度の比較的強い日射が偏って当たり、他の太陽電池ストリングには２００Ｗ／ｍ２程度の比較的弱い日射が均一に当たる場合には、太陽電池ストリング合計電力がパワーコンディショナの定格入力電力を超えない範囲において、当該ストリングから出力される電流が増加し、太陽電池定格電流Ｉｍｐの１．４倍〜１．７倍程度の電流が流れ、接続箱、集電箱又はパワーコンディショナに設けられたヒューズが溶断する事態が発生していた。そのため、ヒューズが切れた回路に接続されている太陽電池ストリング分の発電量が失われ機会損失が発生するとともに、ヒューズの定期的な点検及び交換実施が必要となり、運用コストが増大する問題があった。
【００１５】
また、太陽電池ストリングのグループ全体に、一時的に強い日射（例えば、１２００Ｗ／ｍ２程度）が当たり、過積載などによりパワーコンディショナにその定格容量を超える電力が入力された場合、パワーコンディショナは、入力電力を低減させるため、図１５のように太陽電池ストリングの電力を一定にした状態で入力電流を減少させ、入力電圧を増加させる制御を行う。しかし、この制御の際、パワーコンディショナの運転電圧範囲を超過して過電圧Ｖ２が発生し、パワーコンディショナが運転停止することがある。そのため、発電停止により稼働率が低下し、生産性が低下する問題があった。
【００１６】
本実施形態に係る電流電圧抑制装置は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、急激な日射強度増加等による過渡現象が発生した場合でも直流回路を保護でき、運用コストの低減及び生産性を向上させることのできる電流電圧抑制装置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】
【００１７】
上記の目的を達成するために、本実施形態の電流電圧抑制装置は、複数の太陽電池ストリングを有する太陽光発電部とパワーコンディショナとの間の直流回路に設けられる電流電圧抑制装置であって、前記直流回路の電流を測定する電流測定部と、前記直流回路の電圧を測定する電圧測定部と、前記直流回路に直列に設けられる可変抵抗と、前記可変抵抗の抵抗値を変更する抵抗制御部と、予め設定された電流基準値及び電圧基準値を有する演算部と、を備え、前記演算部は、前記電流測定部で測定された電流値が前記電流基準値を超える場合、又は、前記電圧測定部で測定された電圧値が前記電圧基準値を超える場合に、前記可変抵抗の抵抗値を変更する指令を前記抵抗制御部に出力すること、を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る電流電圧抑制装置が設置された太陽光発電システムの全体構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第１の動作を示す。
【図４】第１の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第２の動作を示す。
【図５】第１の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第３の動作を示す。
【図６】第２の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。
【図７】第２の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第１の動作を示す。
【図８】第２の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第２の動作を示す。
【図９】第２の実施形態に係る電流電圧抑制装置の動作フローチャートであり、第３の動作を示す。
【図１０】第３の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。
【図１１】第４の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。
【図１２】太陽電池ストリングの電力がパワーコンディショナ定格入力電力を超える場合の太陽電池ストリングＩＶカーブ動作点の変化を示す図である。
【図１３】パワーコンディショナの定格電力に対する全ての太陽電池ストリングの合計定格電力の比が１００％の場合のパワーコンディショナ出力曲線である。
【図１４】パワーコンディショナの定格電力に対する全ての太陽電池ストリングの合計定格電力の比が１５０％の場合のパワーコンディショナ出力曲線である。
【図１５】太陽電池ストリングのグループ全体に一時的に強い日射が当たり、パワーコンディショナの定格容量を超える入力電力が発生した場合の太陽電池ストリングＩＶカーブ動作点の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［１．第１の実施形態］
以下では、図１〜図３を参照しつつ、本実施形態の電流電圧抑制装置について説明する。まず、本実施形態を概略的に説明し、次いで、その構成について詳細に説明する。
【００２０】
［１−１．概略］
図１は、本実施形態の電流電圧抑制装置が設置された太陽光発電システムの全体構成図である。太陽光発電システムは、電力系統に連系する所謂メガソーラー発電所であり、多数の太陽電池ストリング１を有し、太陽光エネルギーを電力に変換して電力系統に送出する。
【００２１】
この太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリング１と、接続箱２と、集電箱３と、パワーコンディショナ４とを備えている。太陽電池ストリング１は、複数枚の太陽電池セルをパネル状に並べた太陽電池モジュールを、複数直列接続してそれぞれ構成されており、太陽光を受光することで光起電力効果により直流電力を発生させる。複数の太陽電池ストリング１は、パワーコンディショナ４に接続され、これらの太陽電池ストリング１をまとめて太陽光発電部Ｓと称する。また、互いに並列に設けられた太陽電池ストリング１のグループを太陽電池ストリング群１Ｇと称する。
【００２２】
接続箱２は、太陽電池ストリング群１Ｇと直列に接続されており、入力された電力を一つにまとめて出力する。接続箱２には、太陽電池ストリング１毎の回路上に、当該太陽電池ストリング１の接続及び切断を切り替える開閉器ＳＷと、所定裕度の定格を有するヒューズＨが設けられている。本実施形態では、３つの太陽電池ストリング１が接続されているため、開閉器とヒューズＨが３つずつ設けられている。
【００２３】
集電箱３は、互いに並列な複数の接続箱２と直列に接続されており、入力された電力を一つにまとめてパワーコンディショナ４に出力する。集電箱３には、接続箱２毎の回路上に、当該接続箱２の接続及び切断を切り替える開閉器ＳＷと、所定裕度の定格を有するヒューズＨが設けられている。
【００２４】
パワーコンディショナ４は、集電箱３と電力系統との間に接続され、太陽電池ストリング１を電力系統に連系する装置である。パワーコンディショナ４は、集電箱３毎の回路上に設けられた所定裕度の定格を有するヒューズＨと、集電箱３の接続及び切断を切り替える開閉器ＳＷと、電力系統に接続される入力された直流電力を所定周波数の交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器Ｔと、不図示の制御部と、を備える。制御部は、日射量変化に伴う太陽電池ストリング１の出力変動に応じて、電流と電圧により定まる出力電力が常に最大となるように制御する最大電力追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御機能を有する。
【００２５】
本実施形態の電流電圧抑制装置５は、太陽光発電部Ｓとパワーコンディショナ４との間の直流回路に設けられ、当該直流回路に設けられた可変抵抗６の抵抗値を変更することで、直流回路のヒューズＨの保護及び発電の継続を実現する。直流回路とは、太陽光発電部Ｓからパワーコンディショナ４内のＤＣ／ＡＣ変換器までの回路をいい、複数の経路を有する。本実施形態の電流電圧抑制装置５は、接続箱２、集電箱３、及びパワーコンディショナ４の各内部において、ヒューズＨよりも太陽光発電部Ｓ側に設けられる。但し、接続箱２、集電箱３、及びパワーコンディショナ４の少なくともいずれか一つに設けるようにしても良い。
【００２６】
［１−２．詳細構成］
図２は、本実施形態の電流電圧抑制装置５の全体構成図である。電流電圧抑制装置５は、各経路に直列に設けられた電流計測器８、電圧計測器９、開閉器７及び可変抵抗６と、これらの機器６〜９と接続された制御装置１０と、を備えている。電流計測器８及び電圧計測器９、開閉器７、並びに可変抵抗６は、この順で太陽光発電部Ｓからパワーコンディショナ４の方向にかけて直列に接続されている。
【００２７】
電流計測器８は、直流回路の電流を計測し、計測した電流を電気信号として制御装置１０に出力する。電流計測器８は、例えば、変流器（ＣＴ）である。電流計測器８は、太陽電池ストリング１からパワーコンディショナ４の方向に流れる順方向の電流の他、その逆方向に流れる逆流電流も計測することができる。電圧計測器９は、直流回路の電圧を計測し、計測した電圧を電気信号として制御装置１０に出力する。電圧計測器９は、例えば、計器用変圧器（ＶＴ）である。
【００２８】
開閉器７は、接点を有し、制御装置１０からの指令を受けて接点を接離し、直流回路の導通又は遮断を切り替える。また、開閉器７は、直流回路が導通した状態である接点の閉状態又は遮断した状態である接点の開状態の接点状態を通知する状態通知部（不図示）を有している。可変抵抗６は、制御装置１０からの指令を受けて、直流回路の抵抗を変更する。可変抵抗６としては、外部からの電気信号等を受けてその抵抗値を変更するものであれば特に限定されないが、数Ωから数百Ωの範囲で抵抗値が変更できるものが望ましい。
【００２９】
制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ、メモリ等を有するコンピュータを含み構成され、プログラムをＨＤＤやＳＳＤ等に記憶して、ＲＡＭに適宜展開し、ＣＰＵで処理することにより、入力された電流、電圧及び接点状態から、所定の条件に基づいて、可変抵抗６及び開閉器７を制御する。
【００３０】
換言すると、制御装置１０は、電流測定部１１と、電圧測定部１２と、演算部１３と、抵抗制御部１４と、接点制御部１５と、接点状態確認部１６とを備える。
【００３１】
電流測定部１１は、各経路の電流計測器８と接続され、入力された電気信号を変換し、各経路の電流値を算出する。換言すれば、電流測定部１１は、電流計測器８を電流センサとして用い、直流回路の電流を測定する。電圧測定部１２は、各経路の電圧計測器９と接続され、入力された電気信号を変換し、各経路の電圧値を算出する。換言すれば、電圧測定部１２は、電圧計測器９を電圧センサとして用い、直流回路の電圧を測定する。
【００３２】
演算部１３は、ＣＰＵ及び例えばＨＤＤやＳＳＤ等の記録媒体を含み構成され、電流測定部１１、電圧測定部１２、抵抗制御部１４、接点制御部１５、及び接点状態確認部１６と接続されている。演算部１３は、入力された電流値及び電圧値に基づいて、所定の条件で抵抗制御部１４及び接点制御部１５に対し、可変抵抗６の抵抗値の変更する指令及び開閉器７の接点を接離する指令を出力する。
【００３３】
記録媒体には、予め設定された電流基準値Ｌ、電圧基準値Ｌ、逆流基準値Ｌ、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ、及び逆流基準値Ｈが記憶されている。これらの基準値Ｌ、Ｈは、例えば、次のように設定する。
電流基準値Ｌ：直流回路のヒューズＨの定格電流値
電圧基準値Ｌ：パワーコンディショナ４の運転範囲の上限値
逆流基準値Ｌ：太陽電池セルの劣化が許容できる値
電流基準値Ｈ：直流回路短絡時に流れる短絡電流を判別する値
電圧基準値Ｈ：直流回路地絡時に発生する電圧異常を判別する値
逆流基準値Ｈ：直流回路短絡時に流れる逆流電流を判別する値
【００３４】
但し、電流基準値Ｈは、電流基準値Ｌより大きい値であり、電圧基準値Ｈは、電圧基準値Ｌより大きい値である。また、逆流基準値Ｈの絶対値は、逆流基準値Ｌの絶対値より大きい。なお、これらの具体的な値は設計に応じて適宜変更可能である。逆流とは、後述するように、太陽電池ストリング１へ電流が流れることをいい、パワーコンディショナ４が停止し、日射量の偏り等によって太陽電池ストリング１間に電圧の高低差が発生した場合に生じる。
【００３５】
より詳細には、演算部１３は、電流測定部１１及び電圧測定部１２から入力された電流値及び電圧値と、電流基準値Ｌ及び電圧基準値Ｌとを比較する。演算部１３は、入力電流値が電流基準値Ｌを超える場合、又は、入力電圧値が電圧基準値Ｌを超える場合に、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力する。
【００３６】
また、演算部１３は、入力電流値が逆流基準値Ｌを超える場合には、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力する。さらに、演算部１３は、入力電流値及び入力電圧値が、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ、及び逆流基準値Ｈのいずれかを超える場合には、開閉器７を開状態にする指令を接点制御部１４に出力する。
【００３７】
可変抵抗６の抵抗値を変更した後、過渡現象が落ち着くと元に戻す必要がある。そこで、演算部１３には、時間を計測するタイマ（不図示）が設けられており、入力電流値が電流基準値Ｌ、電流基準値Ｈ、逆流基準値Ｌ、逆流基準値Ｈのいずれかを超え、その値以下となったときからの時間を計測する。また、可変抵抗６の抵抗値を変化させた時から次に変化させる時までの時間を計測する。
【００３８】
抵抗制御部１４は、各経路の可変抵抗６と接続されており、演算部１３からの指令を受けて、可変抵抗６の抵抗値を変更する。接点制御部１５は、各経路に設けられた開閉器７の接点と接続されており、演算部１３からの指令を受けて、開閉器７の接点を開状態又は閉状態にする。接点状態確認部１６は、各経路に設けられた開閉器７の状態通知部及び演算部１３と接続されており、状態通知部からの接点の開状態及び閉状態のいずれかの接点状態を知らせる信号を取得し、演算部１３にその信号を出力する。
【００３９】
［１−３．作用］
本実施形態の電流電圧抑制装置５の動作を図３〜図５を用いて説明する。電流電圧抑制装置５の動作は、当該装置５内の各経路で独立であり、以下では一つの経路における動作について説明する。なお、初期状態として、開閉器７は、閉状態すなわち直流回路は導通状態にあるものとし、可変抵抗６の抵抗値は当該抵抗６の最低値とする。
【００４０】
本実施形態の動作は、大きく分けて３つある。図３〜図５は、第１乃至第３の動作フローチャートである。
［第１の動作］
第１の動作について説明すると、図３に示すように、まず、制御装置１０は、接点状態確認部１６により、開閉器７の接点状態を取得し、開閉器７が閉状態であることを確認する（ステップＳ０１）。なお、そのようになっていない場合には、接点状態確認部１６、演算部１３及び接点制御部１５を介して開閉器７を閉状態とし、ステップＳ０１に戻る。
【００４１】
次に、電流測定部１１及び電圧測定部１２は、電流計測器８及び電圧計測値９を用いて電流値及び電圧値を測定し（ステップＳ０２）、測定した電流値及び電圧値を演算部１３に出力する。演算部１３は、入力された電流値及び電圧値と、電流基準値Ｌ及び電圧基準値Ｌとを比較し（ステップＳ０３）、電流基準値Ｌ又は電圧基準値Ｌを超えるかを判定する（ステップＳ０４）。
【００４２】
いずれの基準値Ｌも超えない場合は（ステップＳ０４のＮｏ）、ステップＳ０２に戻る。一方、いずれかの基準値Ｌを超える場合は（ステップＳ０４のＹｅｓ）、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となるよう、可変抵抗６の抵抗値を変更する指令を抵抗制御部１４に出力する。すなわち、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を出力する。この指令を受けた抵抗制御部１４は、受信した指令に基づいて可変抵抗６の抵抗値をＲ（＞最低値Ｒｍｉｎ）に変更する（ステップＳ０５）。これにより、電流及び電圧を過剰な値になるのを抑制する。
【００４３】
さらに、タイマにより時間を計測し、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となる時間が、所定時間経過するまで、抵抗値Ｒを維持する。所定時間経過したら、演算部１３は、抵抗値を最低値とする指令を抵抗制御部１４に出力し、抵抗制御部１４により抵抗値を最低値とする（ステップＳ０６）。可変抵抗６の抵抗値が最低値で、所定時間以上、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となると（ステップＳ０７のＹｅｓ）、可変抵抗６の制御を終了する。これを満たさない場合は、ステップＳ０５に戻る（ステップＳ０７のＮｏ）。
【００４４】
［第２の動作］
次に、第２の動作について、図４を用いて説明する。第２の動作は、太陽光発電システムに逆流電流が発生する場合の動作である。ここで、逆流とは、太陽電池ストリング１へ電流が流れることをいう。逆流は、太陽電池ストリング１間に電圧の高低差が発生した場合に生じる。例えば、点検時やパワーコンディショナ４が異常を検知する等の理由でパワーコンディショナ４が停止し、太陽電池ストリング１間に日射量の偏り等によって電圧差が発生する場合や、パワーコンディショナ４が運転中であっても、一部の太陽電池ストリング１に急激に日射量が増加し、電圧が他の太陽電池ストリング１より上昇する場合等が挙げられる。
【００４５】
逆流電流が流れる経路としては、複数の経路が考えられる。例えば、ある一つの接続箱２の太陽電池ストリング１から当該接続箱２の他の太陽電池ストリング１に流れる経路、接続箱２の太陽電池ストリング１から集電箱３を経由して、他の接続箱２の太陽電池ストリング１に流れる経路、接続箱２の太陽電池ストリング１から集電箱３、パワーコンディショナ４、他の集電箱３、他の接続箱２の太陽電池ストリング１に流れる経路等が挙げられる。
【００４６】
このような逆流電流が発生すると、太陽電池ストリング１の太陽電池セルに損傷を与え、セルの劣化を招いてしまう。そこで、図４に示すような動作を行うことで、太陽電池セルへの損傷を抑制する。なお、第１の動作と同じ点については説明を省略する。但し、電圧の測定はしなくても良い。
【００４７】
図４に示すように、演算部１３は、入力された電流値と予め設定された逆流基準値Ｌとを比較し（ステップＳ１１）、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えるか判定する（ステップＳ１２）。なお、電流値を太陽電池ストリング１からパワーコンディショナ４の方向に流れる電流を正とすると、基準値を超えるとは、電流値が基準値を下回ることをいう。換言すると、逆流発生時では、入力電流値の絶対値が逆流基準値Ｌの絶対値を超えることをいう。
【００４８】
逆流基準値Ｌを超えない場合は（ステップＳ１２のＮｏ）、ステップＳ０２に戻る。一方、逆流基準値Ｌを超える場合は（ステップＳ１２のＹｅｓ）、演算部１３は、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えないよう、可変抵抗６の抵抗値を変更する指令を抵抗制御部１４に出力する。すなわち、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を出力する。抵抗制御部１４は、受信した指令に基づいて可変抵抗６の抵抗値をＲ（＞最低値Ｒｍｉｎ）に変更する（ステップＳ１３）。
【００４９】
次いで、タイマにより時間を計測し、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えない時間が、所定時間経過するまで、抵抗値Ｒを維持する。所定時間経過したら、演算部１３は、抵抗値を最低値とする指令を抵抗制御部１４に出力し、抵抗制御部１４により抵抗値を最低値とする（ステップＳ１４）。可変抵抗６の抵抗値が最低値で、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えない時間が所定時間経過すると、（ステップＳ１５のＹｅｓ）、可変抵抗６の制御を終了する。これを満たさない場合は、ステップＳ１３に戻る（ステップＳ１５のＮｏ）。
【００５０】
［第３の動作］
第３の動作について、図５を用いて説明する。第３の動作は、太陽光発電システムに異常が発生した場合の動作である。第１の動作と同じ点については説明を省略する。
【００５１】
演算部１３は、入力された各測定値と各基準値Ｈとの比較判定を行う。すなわち、入力電流値と電流基準値Ｈ及び逆流基準値Ｈとを比較し、入力電圧値と電圧基準値Ｈとを比較し（ステップＳ２１）、入力測定値が各基準値Ｈの何れか１つを超えるかを判定する（ステップＳ２２）。演算部１３は、入力測定値が各基準値Ｈの何れかを超える場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、接点制御部１５に開閉器７の接点を開状態とする指令を出力し、接点制御部１５により開閉器７の接点を開状態とする（ステップＳ２３）。一方、入力測定値が何れの基準値Ｈも超えない場合は（ステップＳ２２のＮｏ）、ステップＳ２１に戻る。
【００５２】
［１−４．効果］
（１）本実施形態の電流電圧抑制装置５は、複数の太陽電池ストリング１を有する太陽光発電部Ｓとパワーコンディショナ４との間の直流回路に設けられる装置であって、直流回路の電流を測定する電流測定部１１と、直流回路の電圧を測定する電圧測定部１２と、直流回路に直列に設けられる可変抵抗６と、可変抵抗６の抵抗値を変更する抵抗制御部１４と、予め設定された電流基準値及び電圧基準値を有する演算部１３と、を備え、演算部１３は、電流測定部１１で測定された電流値が電流基準値Ｌを超える場合、又は、電圧測定部１２で測定された電圧値が電圧基準値Ｌを超える場合に、可変抵抗６の抵抗値を変更する指令を抵抗制御部１４に出力するようにした。
【００５３】
これにより、急激な日射強度増加等による過渡現象が生じた場合であっても、測定された電流値及び電圧値が各基準値Ｌを下回るように直流回路の抵抗を大きくすることができるので、過電流及び過電圧を防止し、直流回路を保護することができる。従って、ヒューズの溶断及び発電停止の事態を回避し、運用コスト低減及び生産性向上を実現することができる。
【００５４】
特に、従来ではパワーコンディショナで入力電力の制御をすることは可能であったが、既に電力が集約されたものであるため、直流回路の経路毎の制御ができなかった。しかし、本実施形態の電流電圧抑制装置を直流回路の接続箱２、集電箱３、パワーコンディショナ４の少なくとも何れかに設けることにより、直流回路の経路毎に保護が可能になる。
【００５５】
（２）演算部１３は、予め設定された逆流基準値Ｌを更に有し、入力電流値が予め設定された逆流基準値Ｌを超える場合に、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力するようにした。これにより、太陽電池ストリング１の太陽電池セルに逆流電流が発生した場合であっても、直流回路の抵抗を大きくすることができるので、逆流電流による太陽電池セルの劣化を抑制することができる。また、太陽光発電システムの運転を停止させる必要もないので、生産性を高めることができる。
【００５６】
（３）直流回路において、可変抵抗６よりも太陽電池ストリング１側に設けられた開閉器７と、開閉器７の接点の開閉を制御する接点制御部１５と、を備え、演算部１３は、第２の電流基準値Ｈ、第２の電圧基準値Ｈ、及び第２の逆流基準値Ｈを更に有し、入力電流値及び入力電圧値のいずれかが、第２の電流基準値Ｈ、第２の電圧基準値Ｈ、又は第２の逆流基準値Ｈを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７の接点を開とする指令を出力し、接点制御部１５は、開とする指令に基づいて、開閉器７を開とするようにした。これにより、回路短絡や地絡が発生した場合であっても、太陽光発電システムの各装置の保護が可能になる。
【００５７】
［２．第２の実施形態］
［２−１．構成］
第２の実施形態は、図６〜図９を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第１の実施形態と異なる点のみを説明し、第１の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図６は、第２の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と異なる点は、開閉器、可変抵抗、及び演算部の構成である。すなわち、直流回路の各経路に２つの開閉器７ａ、７ｂが直列に設けられ、これらの開閉器７ａ、７ｂは互い並列に設けられている。可変抵抗６は、開閉器７ａと並列に接続されるとともに、開閉器７ｂとは直列に接続されている。開閉器７ａ、７ｂは、接点制御部１５及び接点状態確認部１６に接続されている。
【００５９】
演算部１３は、入力電流値が予め設定された電流基準値Ｌを超える場合、又は、入力電圧値が予め設定された電圧基準値Ｌを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ｂを閉状態とする指令を出力し、その後、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力する。
【００６０】
また、演算部１３は、入力電流値が予め設定された逆流基準値Ｌを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ｂを閉状態とする指令を出力し、その後、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力する。演算部１３は、入力電流値及び入力電圧値のいずれかが、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ、又は逆流基準値Ｈを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ａ、７ｂの接点を開とする指令を出力する。
【００６１】
［２−２．作用］
本実施形態の電流電圧抑制装置５１の動作を図７〜図９を用いて説明する。電流電圧抑制装置５１の動作は、各経路で独立であり、以下では一つの経路における動作について説明する。なお、初期状態として、可変抵抗６の抵抗値は最低値Ｒｍｉｎとする。
【００６２】
本実施形態の動作は、第１の実施形態と同様に大きく分けて３つある。図７〜図９は、第１乃至第３の動作フローチャートである。第１の実施形態と同様の動作については、適宜説明を省略する。
［第１の動作］
第１の動作について説明すると、図７に示すように、まず、制御装置１０は、接点状態確認部１６により、開閉器７ａ、７ｂの接点状態を取得し、開閉器７ａが閉状態、開閉器７ｂが開状態となっているかを確認する（ステップＳ３１）。なお、そのようになっていない場合には、接点状態確認部１６、演算部１３及び接点制御部１５を介して開閉器７ａを閉状態、開閉器７ｂを開状態とし、ステップＳ３１に戻る。
【００６３】
次に、電流測定部１１及び電圧測定部１２は、電流計測器８及び電圧計測値９を用いて電流値及び電圧値を測定し（ステップＳ３２）、測定した電流値及び電圧値を演算部１３に出力する。演算部１３は、入力された電流値及び電圧値と、電流基準値Ｌ及び電圧基準値Ｌとを比較し（ステップＳ３３）、電流基準値Ｌ又は電圧基準値Ｌを超えるかを判定する（ステップＳ３４）。
【００６４】
いずれの基準値Ｌも超えない場合は（ステップＳ３４のＮｏ）、ステップＳ３２に戻る。一方、いずれかの基準値Ｌを超える場合は（ステップＳ３４のＹｅｓ）、演算部１３は、開閉器７ｂを閉状態とする指令を接点制御部１５に出力する。接点制御部１５は、この指令に基づき開閉器７ｂを閉状態とし（ステップＳ３５）、接点状態確認部１６は、開閉器７ｂの閉状態を確認し、確認できなければ（ステップＳ３６のＮｏ）、ステップＳ３７に戻る。開閉器７ｂの閉状態が確認できれば（ステップＳ３６のＹｅｓ）、確認した信号を演算部１３に出力し、演算部１３は、開閉器７ａを開状態とする指令を接点制御部１５に出力する。
【００６５】
接点制御部１５は、開閉器７ａを開状態とし（ステップＳ３７）、接点状態確認部１６は、開閉器７ａの開状態を確認し、確認できなければ（ステップＳ３８のＮｏ）、ステップＳ３７に戻る。開閉器７ａの開状態が確認されれば（ステップＳ３８のＹｅｓ）、接点状態確認部１６は、確認した信号を演算部１３に出力し、演算部１３は、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となるよう、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力し、抵抗制御部１４が当該指令に基づいて抵抗値をＲ（＞最低値Ｒｍｉｎ）に変更する（ステップＳ３９）。
【００６６】
さらに、タイマにより時間を計測し、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となる時間が、所定時間経過するまで、抵抗値Ｒを維持する。所定時間経過したら、演算部１３は、抵抗値を最低値とする指令を抵抗制御部１４に出力し、抵抗制御部１４により抵抗値を最低値とする（ステップＳ４０）。可変抵抗６の抵抗値が最低値で、所定時間以上、入力電流値が電流基準値Ｌ以下となり、かつ、入力電圧値が電圧基準値Ｌ以下となると（ステップＳ４１のＹｅｓ）、ステップＳ４２に進む。この条件を満たさない場合は（ステップＳ４１のＮｏ）、ステップＳ４０に戻る。
【００６７】
ステップＳ４２では、演算部１３が開閉器７ａを閉状態とする指令を接点制御部１５に出力し、この指令に基づき開閉器７ａを閉状態とする（ステップＳ４２）。接点状態確認部１６は、開閉器７ａの閉状態を確認し、確認できなければ（ステップＳ４３のＮｏ）ステップＳ４２に戻る。開閉器７ａの閉状態が確認されれば（ステップＳ４３のＹｅｓ）、接点状態確認部１６は、確認した信号を演算部１３に出力し、演算部１３は、開閉器７ｂを開状態とする指令を接点制御部１５に出力する。接点制御部１５は、この指令に基づき開閉器７ｂを開状態とし（ステップＳ４４）、接点状態確認部１６は、開閉器７ｂの開状態を確認し、確認できなければ（ステップＳ４５のＮｏ）ステップＳ４４に戻る。開閉器７ｂの開状態が確認できれば（ステップＳ４５のＹｅｓ）、終了する。
【００６８】
［第２の動作］
次に、第２の動作について、図８を用いて説明する。第２の動作は、太陽光発電システムに逆流電流が発生する場合の動作である。第２の動作は、第１の動作と基本動作が同じであるので、重複した説明は適宜省略し、異なる点を説明する。
【００６９】
図８に示すように、ステップＳ３１、Ｓ３２までは、第１の動作と同じである。ステップＳ３２に次いで、演算部１３は、入力電流値と逆流基準値Ｌとを比較し（ステップＳ５１）、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えるか判定する（ステップＳ５２）。逆流基準値Ｌを超えない場合は（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ３２に戻る。一方、逆流基準値Ｌを超える場合は（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５〜Ｓ３８まで第１の動作と同じである。
【００７０】
ステップＳ３８で開閉器７ａの開状態が確認されれば（ステップＳ３８のＹｅｓ）、接点状態確認部１６は、確認した信号を演算部１３に出力し、演算部１３は、入力電流値が逆流基準値Ｌを超えないよう、可変抵抗６の抵抗値を大きくする指令を抵抗制御部１４に出力する。そして、抵抗制御部１４は、受信した指令に基づいて可変抵抗６の抵抗値をＲ（＞最低値Ｒｍｉｎ）に変更し（ステップＳ５３）、第１の動作と同じくステップＳ４０に進む。可変抵抗６の抵抗値が最低値で、所定時間以上、入力電流値が逆流基準値Ｌ以下となると（ステップＳ５４のＹｅｓ）、第１の動作と同じステップＳ４２〜Ｓ４５に進む。この条件を満たさない場合は（ステップＳ５４のＮｏ）、ステップＳ４０に戻る。
【００７１】
［第３の動作］
第３の動作について、図９を用いて説明する。第３の動作は、太陽光発電システムに異常が発生した場合の動作である。第１の動作と同じ点については説明を省略する。
【００７２】
演算部１３は、入力された各測定値と各基準値Ｈとの比較判定を行う。すなわち、入力電流値と電流基準値Ｈ及び逆流基準値Ｈとを比較し、入力電圧値と電圧基準値Ｈとを比較し（ステップＳ６１）、入力測定値が各基準値Ｈの何れか１つを超えるかを判定する（ステップＳ６２）。演算部１３は、入力測定値が各基準値Ｈの何れかを超える場合には（ステップＳ６２のＹｅｓ）、接点制御部１５に開閉器７ａの接点を開状態とする指令を出力し、接点制御部１５により開閉器７ａの接点を開状態とする（ステップＳ６３）。一方、入力測定値が何れの基準値Ｈも超えない場合は（ステップＳ６２のＮｏ）、ステップＳ３２に戻る。
【００７３】
［２−３．効果］
（１）本実施形態の電流電圧抑制装置５１は、直流回路に直列かつ互いに並列に設けられる開閉器７ａ、７ｂと、これらの接点を制御する接点制御部１５と、を備え、可変抵抗６は、開閉器７ａと並列、かつ、開閉器７ｂと直列接続され、演算部１３は、入力電流値が電流基準値Ｌを超える場合、又は、入力電圧値が電圧基準値Ｌを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ｂを閉状態とする第１の指令と、第１の指令後に開閉器７ａを開状態とする第２の指令と、第２の指令後に可変抵抗６の抵抗値を大きくする第３の指令と、を出力し、接点制御部１５は、第１の指令に基づき開閉器７ｂを閉状態とし、第２の指令に基づき開閉器７ａを開状態とし、抵抗制御部１４は、第３の指令に基づき可変抵抗６の抵抗値を大きくするようにした。
【００７４】
このようなフィードバック制御可能な可変抵抗回路に切り換えることにより、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、可変抵抗６に電流を流した状態で発電すると、可変抵抗６によるエネルギーロスが発生するが、急激な日射強度増加等による過渡現象が生じた場合に、可変抵抗６と直列接続された開閉器７ｂを閉状態とするので、生産性を向上させることができる。
【００７５】
また、例えば、開閉器７ａが閉、開閉器７ｂが開の状態から、開閉器７ｂも開状態とすれば、パワーコンディショナ４に電力供給されなくなり、パワーコンディショナ４が停止して継続発電ができなくなる場合がある。しかし、本実施形態によれば、開閉器７ｂを閉とすることで、発電を継続した状態で電流負担が分散できる。また、開閉器７ｂを閉にした後、開閉器７ａを開にするので、当該回路においてインピーダンスを増加させ、過電流及び過電圧を防止し、直流回路を保護することができる。従って、ヒューズの溶断及び発電停止の事態を回避し、運用コスト低減及び生産性向上を実現することができる。
【００７６】
（２）演算部１３は、入力電流値が予め設定された逆流基準値Ｌを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ｂを閉状態とする第１の指令と、第１の指令後に開閉器７ａを開状態とする第２の指令と、第２の指令後に可変抵抗６の抵抗値を大きくする第３の指令を出力し、接点制御部１５により開閉器７ｂを閉とした後、開閉器７ａを開とし、抵抗制御部１５は、第３の指令に基づき可変抵抗６の抵抗値を大きくするようにした。これにより、逆流電流による太陽電池セルの劣化を抑制することができる。また、太陽光発電システムの運転を停止させる必要もないので、生産性を高めることができる。
【００７７】
（３）演算部１３は、入力電流値及び入力電圧値のいずれかが、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ、又は逆流基準値Ｈを超える場合に、接点制御部１５に開閉器７ａ、７ｂの接点を開とする指令を出力し、接点制御部１５は、前記開とする指令に基づいて、開閉器７ａ、７ｂを開とするようにした。これにより、回路短絡や地絡が発生した場合であっても、太陽光発電システムの各装置の保護が可能になる。
【００７８】
［３．第３の実施形態］
第３の実施形態は、図１０を用いて説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第２の実施形態と異なる点のみを説明し、第２の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
図１０は、第３の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。第３の実施形態は、第２の実施形態と異なる点は、パワーコンディショナ４側に集電部６１を設けた点である。本実施形態の電流電圧抑制装置５２は、直流回路の複数の経路に接続されており、集電部６１は、電流電圧抑制装置５２に入力された電流を集約して外部に出力する。換言すると、電流電圧抑制装置５２への入力経路と出力経路の比は、Ｎ：１であり（Ｎは２以上の整数）、当該装置５２は１つのヒューズＨを介して外部と接続される。
【００８０】
集電部６１は、各経路に接続された電力線である。出力先の外部は、電流電圧抑制装置５２が接続箱２に設けられる場合は集電箱３である。また、電流電圧抑制装置５２が集電箱３に設けられる場合はパワーコンディショナ４であり、パワーコンディショナ４に設けられる場合は電力系統である。集電部６１を設けたことにより、入力された電流を集電できるので、接続先の回路数を減らすことができる。
【００８１】
［４．第４の実施形態］
第４の実施形態は、図１１を用いて説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態の基本構成と同じである。以下では、第３の実施形態と異なる点のみを説明し、第３の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
図１１は、第４の実施形態に係る電流電圧抑制装置の全体構成図である。第４の実施形態は、第４の実施形態と異なる点は、測定された電流値及び電圧値、並びに開閉器７ａ、７ｂの接点の状態を記憶し、これらの情報を例えば太陽光発電システムの監視装置等の外部装置に送信する点である。
【００８３】
具体的には、電流電圧抑制装置５３の制御装置１０は、記憶部１７と通信部１８を備えている。記憶部１７は、電流測定部１１、電圧測定部１２、演算部１３及び接点状態確認部１６と接続されており、測定された電流値及び電圧値、並びに開閉器７ａ、７ｂの接点の状態を所定の時間間隔で記憶する。この時間間隔は適宜設定可能である。
【００８４】
通信部１８は、有線又は無線で構成され、演算部１３と接続されており、演算部１３により読み出された記憶部１７で記憶された電流値及び電圧値を外部装置に送信する。また、通信部１８は、電流値及び電圧値のいずれかが、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ又は逆流基準値Ｈを超える場合に、異常を知らせる警報を通知する。この判定は演算部１３が行うものである。すなわち、演算部１３は、電流値及び電圧値のいずれかが、電流基準値Ｈ、電圧基準値Ｈ又は逆流基準値Ｈを超えると判定した場合、記憶部１７から所定時間分の記憶された電流値、電圧値、及び接点の状態を読み出し、これらの情報とを通信部１８に外部装置に対して送信させる。
【００８５】
本実施形態によれば、測定された電流値及び電圧値を外部装置に送信するので、太陽光発電システムを外部から監視することができる。また、異常が発生した場合でも、警報が発令されるとともに、各測定値と接点情報が送信されるので、解析等を行って対処が取りやすく、太陽光発電システムの運用が容易にできる。
【００８６】
［５．その他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る複数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って、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【００８７】
例えば、第３の実施形態及び第４の実施形態の集電部６１や記憶部１７、通信部１８は、一経路に２つの開閉器７ａ、７ｂを設けた第２の実施形態に追加する構成としたが、一経路に１つの開閉器７を設けた第１の実施形態に追加する構成も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１…太陽電池ストリング
１Ｇ…太陽電池ストリング群
２…接続箱
３…集電箱
４…パワーコンディショナ
５、５１、５２、５３…電流電圧抑制装置
６…可変抵抗
７、７ａ、７ｂ…開閉器
８…電流計測器
９…電圧計測器
１０…制御装置
１１…電流測定部
１２…電圧測定部
１３…演算部
１４…抵抗制御部
１５…接点制御部
１６…接点状態確認部
１７…記憶部
１８…通信部
６１…集電部
Ｈ…ヒューズ
Ｓ…太陽光発電部
ＳＷ…開閉器
Ｔ…ＤＣ／ＡＣ変換器
【図１】
2016115283.tif 000003
【図２】
2016115283.tif 000004
【図３】
2016115283.tif 000005
【図４】
2016115283.tif 000006
【図５】
2016115283.tif 000007
【図６】
2016115283.tif 000008
【図７】
2016115283.tif 000009
【図８】
2016115283.tif 000010
【図９】
2016115283.tif 000011
【図１０】
2016115283.tif 000012
【図１１】
2016115283.tif 000013
【図１２】
2016115283.tif 000014
【図１３】
2016115283.tif 000015
【図１４】
2016115283.tif 000016
【図１５】
2016115283.tif 000017