(57)【要約】  発電部再配置演算装置は、太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得する分類結果取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報、および前記分類結果取得部により取得された前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能な演算処理部とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得する分類結果取得部と、
前記位置情報取得部により取得された前記位置情報、および前記分類結果取得部により取得された前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能な演算処理部とを備える、発電部再配置演算装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、前記複数のグループのうちの前記対象グループとは異なるグループにおける前記計測結果を用いて、前記候補情報の示す変更後の前記位置関係における、前記対象グループにおける前記計測結果の予測値を算出する、請求項１に記載の発電部再配置演算装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、前記対象グループにおける前記計測結果が大きくなるように、前記候補情報を作成する、請求項１または請求項２に記載の発電部再配置演算装置。
【請求項４】
発電部再配置演算装置における演算処理方法であって、
太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得するステップと、
各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得するステップと、
取得した前記位置情報および前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成するステップとを含む、演算処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電部再配置演算装置および演算処理方法に関する。
この出願は、２０１８年３月２９日に出願された日本出願特願２０１８−６３５１６号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１２−２０５０７８号公報（特許文献１）には、以下のような太陽光発電用監視システムが開示されている。すなわち、太陽光発電用監視システムは、複数の太陽電池パネルからの出力を集約して電力変換装置に送り込む太陽光発電システムについて、前記太陽電池パネルの発電状況を監視する太陽光発電用監視システムであって、前記複数の太陽電池パネルからの出力電路が集約された場所に設けられ、各太陽電池パネルの発電量を計測する計測装置と、前記計測装置に接続され、前記計測装置による発電量の計測データを送信する機能を有する下位側通信装置と、前記下位側通信装置から送信される前記計測データを受信する機能を有する上位側通信装置と、前記上位側通信装置を介して前記太陽電池パネルごとの前記計測データを収集する機能を有する管理装置とを備える。前記管理装置は、前記各太陽電池パネルについての、同一時点における発電量の差に基づいて異常の有無を判定するか、または前記各太陽電池パネルについての、所定期間の発電量の最大値又は積算値に基づいて異常の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０５０７８号公報
【発明の概要】
【０００４】
（１）本開示の発電部再配置演算装置は、太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得する分類結果取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報、および前記分類結果取得部により取得された前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能な演算処理部とを備える。
【０００５】
（４）本開示の演算処理方法は、発電部再配置演算装置における演算処理方法であって、太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得するステップと、各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得するステップと、取得した前記位置情報および前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成するステップとを含む。
【０００６】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える発電部再配置演算装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、発電部再配置演算装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、発電部再配置演算装置を含む発電部再配置演算システムとして実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける発電部再配置演算装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における記憶部に保存される位置情報の内容の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける発電部再配置演算装置が保持する監視情報の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における分類部による発電部の分類結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における演算処理部による作成される候補情報の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
近年、太陽光発電システムに関する技術が開発されている。
【０００９】
［本開示が解決しようとする課題］
発電部に含まれる複数の太陽電池パネルが直列接続されている場合、当該各太陽電池パネルの少なくとも一部に陰がかかると、陰がかかっていない太陽電池パネルによる発電電力も、陰がかかる太陽電池パネルによる発電電力と同じ大きさになってしまう。
【００１０】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、より効率的な太陽光発電システムを構築することができる発電部再配置演算装置および演算処理方法を提供することである。
【００１１】
［本開示の効果］
本開示によれば、より効率的な太陽光発電システムを構築することができる。
【００１２】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１３】
（１）本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置は、太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得する分類結果取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報、および前記分類結果取得部により取得された前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能な演算処理部とを備える。
【００１４】
このように、各発電部の出力の計測結果に基づく当該各発電部の分類結果を用いて候補情報を作成する構成により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置により作成された候補情報の示す内容を確認することにより、対象グループに属する各発電部のより適切な位置関係を把握することができる。したがって、より効率的な太陽光発電システムを構築することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、前記演算処理部は、前記複数のグループのうちの前記対象グループとは異なるグループにおける前記計測結果を用いて、前記候補情報の示す変更後の前記位置関係における、前記対象グループにおける前記計測結果の予測値を算出する。
【００１６】
このように、対象グループとは異なるグループにおける出力の計測結果を用いて予測値を算出する構成により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置により算出された予測値を確認することにより、たとえば、対象グループにおける発電電力の出力の増加に伴う売電収入を考慮して、候補情報の示す位置関係に変更すべきか否かを検討することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、前記演算処理部は、前記対象グループにおける前記計測結果が大きくなるように、前記候補情報を作成する。
【００１８】
このような構成により、候補情報の示す内容に従って各発電部の位置関係を変更することにより、対象グループにおける出力を増加させることができる。
【００１９】
（４）本発明の実施の形態に係る演算処理方法は、発電部再配置演算装置における演算処理方法であって、太陽電池パネルをそれぞれ含む複数の発電部の位置関係を示す位置情報を取得するステップと、各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得するステップと、取得した前記位置情報および前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成するステップとを含む。
【００２０】
このように、各発電部の出力の計測結果に基づく当該各発電部の分類結果を用いて候補情報を作成する方法により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置により作成された候補情報の示す内容を確認することにより、対象グループに属する各発電部のより適切な位置関係を把握することができる。したがって、より効率的な太陽光発電システムを構築することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２２】
＜構成および基本動作＞
［太陽光発電システムの構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を示す図である。
【００２３】
図１を参照して、太陽光発電システム４０１は、４つのＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ユニット８０と、キュービクル６とを備える。キュービクル６は、銅バー７３を含む。
【００２４】
図１では、４つのＰＣＳユニット８０を代表的に示しているが、さらに多数または少数のＰＣＳユニット８０が設けられてもよい。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態に係るＰＣＳユニットの構成を示す図である。
【００２６】
図２を参照して、ＰＣＳユニット８０は、４つの集電ユニット６０と、ＰＣＳ（電力変換装置）８とを備える。ＰＣＳ８は、銅バー７と、電力変換部９とを含む。
【００２７】
図２では、４つの集電ユニット６０を代表的に示しているが、さらに多数または少数の集電ユニット６０が設けられてもよい。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に係る集電ユニットの構成を示す図である。
【００２９】
図３を参照して、集電ユニット６０は、４つの太陽電池ユニット７４と、集電箱７１とを含む。集電箱７１は、銅バー７２を有する。
【００３０】
図３では、４つの太陽電池ユニット７４を代表的に示しているが、さらに多数または少数の太陽電池ユニット７４が設けられてもよい。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態に係る太陽電池ユニットの構成を示す図である。
【００３２】
図４を参照して、太陽電池ユニット７４は、４つの発電部７８と、接続箱７６とを含む。発電部７８は、太陽電池パネルを有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。
【００３３】
図４では、４つの発電部７８を代表的に示しているが、さらに多数または少数の発電部７８が設けられてもよい。
【００３４】
発電部７８は、この例では４つの太陽電池パネル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄが直列接続されたストリングである。以下、太陽電池パネル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの各々を、太陽電池パネル７９とも称する。
【００３５】
なお、発電部７８は、さらに多数または少数の太陽電池パネル７９を有してもよい。
【００３６】
太陽光発電システム４０１では、複数の発電部７８からの出力ラインおよび集約ラインすなわち電力線がそれぞれキュービクル６に電気的に接続される。
【００３７】
より詳細には、発電部７８の出力ライン１は、発電部７８に接続された第１端と、銅バー７７に接続された第２端とを有する。各出力ライン１は、銅バー７７を介して集約ライン５に集約される。銅バー７７は、たとえば接続箱７６の内部に設けられている。
【００３８】
発電部７８は、太陽光を受けると、受けた太陽光のエネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を出力ライン１へ出力する。
【００３９】
図３および図４を参照して、集約ライン５は、対応の太陽電池ユニット７４における銅バー７７に接続された第１端と、銅バー７２に接続された第２端とを有する。各集約ライン５は、銅バー７２を介して集約ライン２に集約される。銅バー７２は、たとえば集電箱７１の内部に設けられている。
【００４０】
図１〜図４を参照して、太陽光発電システム４０１では、上述のように複数の発電部７８からの各出力ライン１が集約ライン５に集約され、各集約ライン５が集約ライン２に集約され、各集約ライン２が集約ライン４に集約され、各集約ライン４がキュービクル６に電気的に接続される。
【００４１】
より詳細には、各集約ライン２は、対応の集電ユニット６０における銅バー７２に接続された第１端と、銅バー７に接続された第２端とを有する。ＰＣＳ８において、内部ライン３は、銅バー７に接続された第１端と、電力変換部９に接続された第２端とを有する。
【００４２】
ＰＣＳ８において、電力変換部９は、たとえば、各発電部７８において発電された直流電力を出力ライン１、銅バー７７、集約ライン５、銅バー７２、集約ライン２、銅バー７および内部ライン３経由で受けると、受けた直流電力を交流電力に変換して集約ライン４へ出力する。
【００４３】
集約ライン４は、電力変換部９に接続された第１端と、銅バー７３に接続された第２端とを有する。
【００４４】
キュービクル６において、各ＰＣＳ８における電力変換部９から各集約ライン４へ出力された交流電力は、銅バー７３を介して系統へ出力される。
【００４５】
［監視システム３０１の構成］
図５は、本発明の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【００４６】
図５を参照して、太陽光発電システム４０１は、監視システム３０１を備える。監視システム３０１は、発電部再配置演算装置１０１と、複数の監視装置１１１と、収集装置１５１とを含む。
【００４７】
図５では、１つの集電ユニット６０に対応して設けられた４つの監視装置１１１を代表的に示しているが、さらに多数または少数の監視装置１１１が設けられてもよい。また、監視システム３０１は、１つの収集装置１５１を備えているが、複数の収集装置１５１を備えてもよい。
【００４８】
監視システム３０１では、子機である監視装置１１１におけるセンサの情報が、収集装置１５１へ定期的または不定期に伝送される。
【００４９】
監視装置１１１は、たとえば集電ユニット６０に設けられている。より詳細には、監視装置１１１は、４つの太陽電池ユニット７４にそれぞれ対応して４つ設けられている。各監視装置１１１は、たとえば、対応の出力ライン１および集約ライン５に電気的に接続されている。
【００５０】
監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電流をセンサにより計測する。また、監視装置１１１は、対応の太陽電池ユニット７４における各出力ライン１の電圧をセンサにより計測する。
【００５１】
収集装置１５１は、たとえばＰＣＳ８の近傍に設けられている。より詳細には、収集装置１５１は、ＰＣＳ８に対応して設けられ、信号線４６を介して銅バー７に電気的に接続されている。
【００５２】
監視装置１１１および収集装置１５１は、集約ライン２，５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより情報の送受信を行う。
【００５３】
より詳細には、各監視装置１１１は、対応の出力ラインの電流および電圧の計測結果を示す監視情報を送信する。収集装置１５１は、各監視装置１１１の計測結果を収集する。
【００５４】
なお、発電部再配置演算装置１０１は、たとえば収集装置１５１に内蔵される構成であってもよいし、図６に示す監視装置１１１に内蔵される構成であってもよい。また、発電部再配置演算装置１０１は、ネットワークを介して収集装置１５１等の他の装置と情報の送受信を行うサーバであってもよい。
【００５５】
［監視装置１１１の構成］
図６は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。図６では、出力ライン１、集約ライン５および銅バー７７がより詳細に示されている。
【００５６】
図６を参照して、出力ライン１は、プラス側出力ライン１ｐと、マイナス側出力ライン１ｎとを含む。集約ライン５は、プラス側集約ライン５ｐと、マイナス側集約ライン５ｎとを含む。銅バー７７は、プラス側銅バー７７ｐと、マイナス側銅バー７７ｎとを含む。
【００５７】
図示しないが、図３に示す集電箱７１における銅バー７２は、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎにそれぞれ対応して、プラス側銅バー７２ｐおよびマイナス側銅バー７２ｎを含む。
【００５８】
プラス側出力ライン１ｐは、対応の発電部７８に接続された第１端と、プラス側銅バー７７ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側出力ライン１ｎは、対応の発電部７８に接続された第１端と、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第２端とを有する。
【００５９】
プラス側集約ライン５ｐは、プラス側銅バー７７ｐに接続された第１端と、集電箱７１におけるプラス側銅バー７２ｐに接続された第２端とを有する。マイナス側集約ライン５ｎは、マイナス側銅バー７７ｎに接続された第１端と、集電箱７１におけるマイナス側銅バー７２ｎに接続された第２端とを有する。
【００６０】
監視装置１１１は、検出処理部１１と、４つの電流センサ１６と、電圧センサ１７と、通信部１４とを備える。なお、監視装置１１１は、出力ライン１の数に応じて、さらに多数または少数の電流センサ１６を備えてもよい。
【００６１】
監視装置１１１は、たとえば、発電部７８の近傍に設けられている。具体的には、監視装置１１１は、たとえば、計測対象の出力ライン１が接続された銅バー７７が設けられた接続箱７６の内部に設けられている。なお、監視装置１１１は、接続箱７６の外部に設けられてもよい。
【００６２】
監視装置１１１は、たとえば、プラス側集約ライン５ｐおよびマイナス側集約ライン５ｎとそれぞれプラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎを介して電気的に接続されている。以下、プラス側電源線２６ｐおよびマイナス側電源線２６ｎの各々を、電源線２６とも称する。
【００６３】
各監視装置１１１は、対応の発電部７８に関する計測結果を示す監視情報を、自己および収集装置１５１に接続される電力線を介して送信する。
【００６４】
詳細には、監視装置１１１における通信部１４は、集約ラインを介した電力線通信を、複数の監視装置１１１の計測結果を収集する収集装置１５１と行うことが可能である。より詳細には、通信部１４は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、通信部１４は、電源線２６および集約ライン２，５を介して収集装置１５１と電力線通信を行う。
【００６５】
検出処理部１１は、たとえば、対応の出力ライン１の電流および電圧の計測結果を示す監視情報を所定時間ごとに作成するように設定されている。
【００６６】
電流センサ１６は、出力ライン１の電流を計測する。より詳細には、電流センサ１６は、たとえば、ホール素子タイプの電流プローブである。電流センサ１６は、監視装置１１１の図示しない電源回路から受けた電力を用いて、対応のマイナス側出力ライン１ｎを通して流れる電流を６秒ごとに計測し、計測結果を示す信号を検出処理部１１へ出力する。なお、電流センサ１６は、プラス側出力ライン１ｐを通して流れる電流を計測してもよい。
【００６７】
電圧センサ１７は、出力ライン１の電圧を計測する。より詳細には、電圧センサ１７は、プラス側銅バー７７ｐおよびマイナス側銅バー７７ｎ間の電圧を６秒ごとに計測し、計測結果を示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【００６８】
検出処理部１１は、電流センサ１６および電圧センサ１７からそれぞれ受けた信号の示す計測結果、対応の電流センサ１６のＩＤ（以下、電流センサＩＤとも称する。）、電圧センサ１７のＩＤ（以下、電圧センサＩＤとも称する。）、および自己の監視装置１１１のＩＤ（以下、監視装置ＩＤとも称する。）を含む監視情報を作成する。
【００６９】
また、検出処理部１１は、たとえば、電流センサＩＤごとすなわち発電部７８ごとに、電流値と電圧値とを乗じることにより、発電部７８の出力の計測結果として発電電力を算出する。そして、検出処理部１１は、算出した発電電力を監視情報に含める。
【００７０】
検出処理部１１は、送信元ＩＤが自己の監視装置ＩＤであり、送信先ＩＤが収集装置１５１のＩＤであり、データ部分が監視情報である監視情報パケットを作成する。そして、検出処理部１１は、作成した監視情報パケットを通信部１４へ出力する。なお、検出処理部１１は、監視情報パケットにシーケンス番号を含めてもよい。
【００７１】
通信部１４は、検出処理部１１から受けた監視情報パケットを収集装置１５１へ送信する。
【００７２】
再び図５を参照して、収集装置１５１は、集約ライン２，５経由で情報を送受信することが可能である。具体的には、収集装置１５１は、たとえば、信号線４６および集約ライン２，５を介して監視装置１１１と電力線通信を行い、監視情報パケットを複数の監視装置１１１から受信する。
【００７３】
収集装置１５１は、カウンタおよび記憶部を有しており、監視装置１１１から監視情報パケットを受信すると、受信した監視情報パケットから監視情報を取得するとともに、カウンタにおけるカウント値を受信時刻として取得する。そして、収集装置１５１は、受信時刻を監視情報に含めた後、図示しない記憶部に当該監視情報を保存する。
【００７４】
より詳細には、上記カウンタは、たとえば、毎日の午前０時においてカウント値をリセットし、監視装置１１１の計測周期である６秒が経過するたびにカウント値をインクリメントする。この場合、収集装置１５１は、カウント値をインクリメントしたタイミングから６秒経過するまでの間に複数の監視装置１１１からそれぞれ複数の監視情報パケットを受信すると、これら複数の監視情報パケットの各々から取得した監視情報に現在の同一のカウント値を受信時刻として含める。
【００７５】
［発電部再配置演算装置１０１の構成］
図７は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける発電部再配置演算装置の構成を示す図である。
【００７６】
図７を参照して、発電部再配置演算装置１０１は、入力受付部（位置情報取得部）８１と、分類部（分類結果取得部）８２と、演算処理部８３と、通信処理部８４と、記憶部８５と、取得部８６と、表示制御部８７とを備える。
【００７７】
（ａ）入力受付部および記憶部
入力受付部８１は、たとえば、監視システム３０１における各監視装置１１１のＩＤ、すなわち監視装置ＩＤの入力を受け付け、ユーザにより入力された監視装置ＩＤを記憶部８５に保存する。また、入力受付部８１は、監視装置ＩＤと当該監視装置ＩＤを有する監視装置１１１に含まれる各センサのＩＤ、すなわち電流センサＩＤおよび電圧センサＩＤとの対応関係Ｒ１の入力を受け付け、ユーザにより入力された対応関係Ｒ１を記憶部８５に保存する。
【００７８】
また、入力受付部８１は、太陽光発電システム４０１に含まれる各発電部７８のＩＤ（以下、発電部ＩＤとも称する。）、ならびに各発電部７８の位置関係、具体的には太陽光発電システム４０１に含まれる複数の太陽電池パネル７９の接続関係を示す位置情報の入力を受け付け、ユーザにより入力された位置情報を記憶部８５に保存する。
【００７９】
図８は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における記憶部に保存される位置情報の内容の一例を示す図である。
【００８０】
図８を参照して、位置情報は、たとえば、配置エリアＥＡにおいて、発電部７８の各々が、東西方向に沿って７個ずつ直列接続された太陽電池パネル７９の列を２列含むような位置関係で配置されていることを示す。
【００８１】
（ｂ）通信処理部および取得部
再び図７を参照して、発電部再配置演算装置１０１における通信処理部８４は、指定された処理タイミング、たとえば毎日の午前０時において監視情報の収集処理を行う。なお、発電部再配置演算装置１０１が収集装置１５１に内蔵される場合、より短い間隔で監視情報を容易に収集することができる。
【００８２】
より詳細には、通信処理部８４は、処理タイミングが到来すると、記憶部８５に登録されている各監視装置ＩＤを取得し、取得した各監視装置ＩＤに対応し、かつ処理タイミングの２４時間前から当該処理タイミングまでに属する受信時刻を含む監視情報を要求するための監視情報要求を収集装置１５１へ送信する。
【００８３】
収集装置１５１は、発電部再配置演算装置１０１から監視情報要求を受信すると、受信した監視情報要求に従って、監視情報要求の内容を満足する１または複数の監視情報を発電部再配置演算装置１０１へ送信する。
【００８４】
図９は、本発明の実施の形態に係る監視システムにおける発電部再配置演算装置が保持する監視情報の一例を示す図である。
【００８５】
図９を参照して、通信処理部８４は、監視情報要求の応答として収集装置１５１から１または複数の監視情報を受信すると、受信した１または複数の監視情報を取得部８６へ出力する。
【００８６】
取得部８６は、通信処理部８４から出力された１または複数の監視情報を受けて、たとえば、各監視情報に受信時刻を含めて記憶部８５に保存するとともに、処理完了通知を分類部８２へ出力する。具体的には、取得部８６は、監視装置ＩＤ、電流センサＩＤ、電流値、発電電力、電圧センサＩＤ、電圧値および受信時刻を含む監視情報を記憶部８５に保存する。
【００８７】
（ｃ）分類部
再び図７を参照して、分類部８２は、複数の発電部７８の分類結果を示す分類結果情報を取得する。より詳細には、分類部８２は、取得部８６から出力された処理完了通知を受けて、記憶部８５に保存されている複数の監視情報に基づいて、たとえばｋ−ｍｅａｎｓを用いることにより、太陽光発電システム４０１に含まれる複数の発電部７８を複数のグループＧに分類する。
【００８８】
図１０は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における分類部による発電部の分類結果の一例を示す図である。
【００８９】
図１０を参照して、分類部８２は、太陽光発電システム４０１における複数の発電部７８を、たとえば、陰の影響を受ける時間帯別に複数のグループＧに分類し、分類結果を示す分類結果情報を演算処理部８３へ出力する。
【００９０】
具体的には、分類部８２は、太陽光発電システム４０１における複数の発電部７８を、朝の時間帯に陰の影響を受ける傾向にあるグループＧ１と、昼の時間帯に陰の影響を受ける傾向にあるグループＧ２と、夕方の時間帯に陰の影響を受ける傾向にあるグループＧ３と、終日陰の影響を受けない傾向にあるグループＧ４とに分類する。
【００９１】
なお、分類部８２は、太陽光発電システム４０１における複数の発電部７８を複数のグループＧに分類する構成に限らない。たとえば、ユーザが、各発電部７８の発電電力の時系列変化を示すグラフを用いて複数の発電部７８を複数のグループＧに分類し、分類結果を入力受付部８１へ入力してもよい。
【００９２】
この場合、入力受付部８１は、たとえば、ユーザにより入力された分類結果を示す分類結果情報を記憶部８５に保存するとともに、保存完了通知を分類部８２へ出力する。そして、分類部８２は、入力受付部８１から出力された保存完了通知を受けて、記憶部８５に保存された分類結果情報を取得し、取得した分類結果情報を演算処理部８３へ出力する。
【００９３】
（ｄ）演算処理部および表示制御部
演算処理部８３は、たとえば、より効率的な発電を実現するための最適化処理を行うオプティマイザとして機能する。より詳細には、演算処理部８３は、分類部８２から出力された分類結果情報を受けて、当該分類結果情報に基づいて、太陽光発電システム４０１における各発電部７８の位置関係、具体的には太陽光発電システム４０１における複数の太陽電池パネル７９の接続関係の変更内容を示す候補情報を作成する。なお、各発電部７８の位置関係の変更は、複数の太陽電池パネル７９の接続関係の変更に限らず、複数の太陽電池パネル７９の接続関係を維持した状態で各太陽電池パネル７９の配置位置を変更することであってもよい。
【００９４】
（ｄ−１）候補情報の作成を行うか否かの決定
より詳細には、演算処理部８３は、記憶部８５に保存されている位置情報、分類部８２から受けた分類結果情報、および太陽の軌道などに基づいて、たとえば、グループＧ１〜Ｇ３における、発電電力の出力に影響を与える陰の形をそれぞれ推定する。
【００９５】
具体的には、演算処理部８３は、図１０に示すように、グループＧ１に属する複数の発電部７８により規定されるエリアＥ１を決定する。ここでは、エリアＥ１は、配置エリアＥＡにおける東側の端に位置しているとする。
【００９６】
また、グループＧ１は、上述のとおり、朝の時間帯、すなわち太陽が東側に位置する時間帯において陰の影響を受ける発電部７８のグループである。このため、演算処理部８３は、たとえば、グループＧ１に対応する陰Ｓ１は、配置エリアＥＡの東側に設けられた壁などの物体に太陽の光が東側から当たることにより生じる陰であり、当該物体の延びる方向、具体的には南北方向に沿って延びていると推定する。
【００９７】
また、演算処理部８３は、グループＧ２に対応する陰Ｓ２、およびグループＧ３に対応する陰Ｓ３についても同様の方法により、形を推定する。たとえば、演算処理部８３は、グループＧ２に対応する陰Ｓ２は東西方向に沿って延び、グループＧ３に対応する陰Ｓ３は南北方向に沿って延びていると推定する。
【００９８】
演算処理部８３は、グループＧ１〜Ｇ３の各々における陰の形の推定結果に基づいて、候補情報の作成を行うか否かを決定する。
【００９９】
ここで、あるグループＧに対応する陰が延びる方向と、当該グループＧにおける複数の太陽電池パネル７９の配列方向とが異なる場合、当該グループＧにおいて陰がかかる太陽電池パネル７９の割合は低い傾向にある。このため、陰がかかる太陽電池パネル７９を１つ以上含む発電部７８の数が最小となるように各発電部７８の位置関係を変更することにより、効率的な発電を実現することができる。
【０１００】
一方、あるグループＧに対応する陰が延びる方向と、当該グループＧにおける複数の太陽電池パネル７９の配列方向とが同じである場合、当該グループＧにおいて陰がかかる太陽電池パネル７９の割合は高い傾向にある。このため、当該グループＧにおける各発電部７８の位置関係を維持しておくことで、太陽光発電システム４０１全体として効率的な発電を実現することができる。
【０１０１】
具体的には、演算処理部８３は、対応する陰が南北方向、すなわち複数の太陽電池パネル７９の配列方向と異なる方向に沿って延びているグループＧ１およびグループＧ３について、候補情報の作成を行うことを決定する。
【０１０２】
一方、演算処理部８３は、対応する陰が東西方向、すなわち複数の太陽電池パネル７９の配列方向と同じ方向に沿って延びているグループＧ２について、候補情報の作成を行わないことを決定する。
【０１０３】
なお、演算処理部８３は、グループＧ１〜Ｇ３にそれぞれ対応する陰Ｓ１〜Ｓ３が全て東西方向に沿って延びている場合、グループＧ１〜Ｇ３のいずれに対しても候補情報の作成を行わないことを決定する。
【０１０４】
（ｄ−２）候補情報の作成
演算処理部８３は、候補情報の作成対象のグループＧ（以下、「対象グループ」とも称する。）であるグループＧ１について、より効率的な発電を実現するために、たとえば、グループＧ１における発電電力、すなわちグループＧ１に属する各発電部７８の発電電力の総和が大きくなるように候補情報を作成する。
【０１０５】
また、演算処理部８３は、対象グループであるグループＧ３について、より効率的な発電を実現するために、たとえば、グループＧ３における発電電力、すなわちグループＧ３に属する各発電部７８の発電電力の総和が大きくなるように候補情報を作成する。
【０１０６】
より詳細には、演算処理部８３は、グループＧ１における複数の太陽電池パネル７９を複数の組に分類する。具体的には、演算処理部８３は、各組が１４個の太陽電池パネル７９のストリングを含み、かつ陰がかかる太陽電池パネル７９を１つ以上含む組の数が最小となるように、複数の太陽電池パネル７９を複数の組に分類する。
【０１０７】
図１１は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置における演算処理部による作成される候補情報の一例を示す図である。
【０１０８】
図１０および図１１を参照して、ここでは、各発電部７８の位置関係の変更前において、グループＧ１に１０個の発電部７８が含まれている、すなわち１４０個（＝１４個×１０）の太陽電池パネル７９が含まれているとする。この場合、演算処理部８３は、図１１に示すように、１４０個の太陽電池パネル７９を１０個の組Ａ１〜Ａ１０に分類する。
【０１０９】
たとえば、演算処理部８３は、陰がかかる複数の太陽電池パネル７９を組Ａ１または組Ａ２に分類し、陰がかからない他の複数の太陽電池パネル７９を組Ａ３〜Ａ１０のうちのいずれかに分類する。
【０１１０】
また、演算処理部８３は、グループＧ３についても同様に、グループＧ３における太陽電池パネル７９が１４０個であるとすると、１４０個の太陽電池パネル７９を１０個の組Ｂ１〜Ｂ１０に分類する。
【０１１１】
そして、演算処理部８３は、グループＧ１に属する各発電部７８の変更後の位置関係として組Ａ１〜Ａ１０の位置関係を示し、かつグループＧ３に属する各発電部７８の変更後の位置関係として組Ｂ１〜Ｂ１０の位置関係を示す候補情報を作成する。
【０１１２】
これにより、演算処理部８３により作成された候補情報に従って各対象グループに属する各発電部７８の位置関係を変更した場合、各対象グループにおいて、１０個の発電部７８のうちの２個の発電部７８が陰の影響を受ける一方で、残りの８個の発電部７８は陰の影響を受けることなく発電電力を出力することができる。
【０１１３】
なお、演算処理部８３は、複数の太陽電池パネル７９を複数の組に分類する際の条件として、各組が１４個の太陽電池パネル７９のストリングを含み、かつ陰がかかる太陽電池パネル７９を１つ以上含む組の数が最小となることに加えて、さらに他の条件を適用してもよい。
【０１１４】
たとえば、演算処理部８３は、さらに、複数の太陽電池パネル７９を直列接続するためのケーブルの長さが最短となることを条件として加えてもよい。この場合、演算処理部８３は、たとえば、各発電部７８の変更後の位置関係におけるケーブルの長さを候補情報に含める。
【０１１５】
（ｄ−３）発電電力の予測値の算出
演算処理部８３は、記憶部８５に保存されている複数の監視情報に基づいて、対象グループごとに、各発電部７８の変更後の位置関係における発電電力の予測値を算出する。
【０１１６】
より詳細には、演算処理部８３は、対象グループ以外のグループＧ、たとえば終日陰の影響を受けないグループＧ４の発電電力の実測値を取得し、取得した実測値に基づいて、候補情報の示す変更後の位置関係における、グループＧ１の発電電力の予測値およびグループＧ３の発電電力の予測値を算出する。
【０１１７】
具体的には、グループＧ４に２０個の発電部７８が属しているとする。この場合、演算処理部８３は、１０個の発電部７８を含むグループＧ１における１年間の発電電力の実測値ＰＧ１、およびグループＧ４における１年間の発電電力の実測値の１／２であるＰＧ４との差Ｄ（＝ＰＧ４−ＰＧ１）を算出する。
【０１１８】
また、演算処理部８３は、グループＧ１における各発電部７８の変更後の位置関係において、陰の影響を受ける発電部７８が１０個から２個に減るため、発電電力の予測値として、ＰＧ１＋Ｄ×（１０−２）／１０を算出する。
【０１１９】
また、演算処理部８３は、同様の方法により、各発電部７８の変更後の位置関係における、グループＧ３における発電電力の予測値を算出する。
【０１２０】
そして、演算処理部８３は、作成した候補情報、ならびに算出したグループＧ１における発電電力の予測値、および算出したグループＧ３における発電電力の予測値を示す予測値情報を表示制御部８７へ出力する。
【０１２１】
表示制御部８７は、演算処理部８３から出力された候補情報および予測値情報を受けて、当該候補情報の示す各発電部７８の位置関係、および当該予測値情報の示す各対象グループの発電電力の予測値を、たとえば図示しないモニタに表示する制御を行う。
【０１２２】
これにより、ユーザは、モニタに表示された内容を確認することにより、各発電部７８の位置関係の候補、および変更後の位置関係における発電電力の予測値を容易に把握することができる。そして、ユーザは、たとえば各発電部７８の位置関係の変更に要する工事費用と、発電電力の増加に伴う売電収入増加分との比較などを行い、候補情報の示す位置関係に変更するか否かを検討することができる。
【０１２３】
また、表示制御部８７は、候補情報に各発電部７８の変更後の位置関係におけるケーブルの長さが含まれている場合、当該候補情報の示す位置関係に加えて、さらに当該ケーブルの長さをモニタに表示する制御を行ってもよい。これにより、ユーザは、各発電部７８の位置関係の変更に伴う工事費用および売電収入に加えて、さらにケーブルに要する費用を考慮して、各発電部７８の位置関係を変更するか否かを検討することができる。
【０１２４】
なお、表示制御部８７は、候補情報および予測値情報を、通信処理部８４を介して発電部再配置演算装置１０１以外の他の装置へ送信してもよい。
【０１２５】
また、演算処理部８３は、各発電部７８の変更後の位置関係における、対象グループにおける発電電力の予測値を算出しない構成であってもよい。
【０１２６】
また、分類部８２は、複数の発電部７８を、陰の影響を受ける時間帯別に分類する代わりに、たとえば、埃などの影響を受ける時間帯別に分類してもよい。この場合、演算処理部８３は、埃などの影響を受ける複数の発電部７８を含む対象グループに対して、たとえば、各組が１４個の太陽電池パネル７９のストリングを含み、かつ埃などの影響を受ける太陽電池パネル７９を１つ以上含む組の数が最小となるように、各発電部７８の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成する。
【０１２７】
＜動作の流れ＞
発電部再配置演算装置１０１は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１２８】
図１２は、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１２９】
図７および図１２を参照して、まず、入力受付部８１は、各発電部７８の位置関係を示す位置情報の入力を受け付け、ユーザにより入力された位置情報を取得すると、当該位置情報を記憶部８５に保存する（ステップＳ１１）。
【０１３０】
次に、取得部８６は、収集装置１５１から送信された１または複数の監視情報を通信処理部８４経由で受信し、受信した各監視情報に受信時刻を含めて記憶部８５に保存するとともに、処理完了通知を分類部８２へ出力する（ステップＳ１２）。
【０１３１】
次に、分類部８２は、取得部８６から処理完了通知を受けて、記憶部８５に保存されている複数の監視情報に基づいて、太陽光発電システム４０１における複数の発電部７８を複数のグループＧに分類する。そして、分類部８２は、分類結果を示す分類結果情報を演算処理部８３へ出力する（ステップＳ１３）。
【０１３２】
次に、演算処理部８３は、分類部８２から分類結果情報を受けて、記憶部８５に保存されている位置情報、および当該分類結果情報に基づいて、分類結果情報の示すグループＧごとに、発電電力の出力に影響を与える陰の形を推定する（ステップＳ１４）。
【０１３３】
次に、演算処理部８３は、グループＧごとに、陰の形の推定結果に基づいて、候補情報の作成を行うか否かを決定する。たとえば、演算処理部８３は、複数のグループＧのうちの少なくともいずれか１つの対象グループにおいて、対応する陰の延びる方向と複数の太陽電池パネル７９の配列方向とが異なる場合、当該対象グループについての候補情報の作成を行うことを決定する（ステップＳ１５）。
【０１３４】
次に、演算処理部８３は、１または複数の対象グループに対する候補情報の作成を行うことを決定した場合（ステップＳ１５において「ＹＥＳ」）、対象グループごとに、複数の太陽電池パネル７９を複数の組に分類する。そして、演算処理部８３は、各発電部７８の位置関係の変更内容として、複数の組の位置関係を示す候補情報を作成する（ステップＳ１６）。
【０１３５】
次に、演算処理部８３は、対象グループごとに、各発電部７８の変更後の位置関係における発電電力の予測値を算出する。そして、演算処理部８３は、作成した候補情報、および算出した予測値を示す予測値情報を表示制御部８７へ出力する（ステップＳ１７）。
【０１３６】
次に、表示制御部８７は、演算処理部８３から候補情報および予測値情報を受けて、当該候補情報の内容、すなわち当該候補情報の示す変更後の各発電部７８の位置関係、および当該予測値情報の示す各対象グループの発電電力の予測値を、たとえば図示しないモニタに表示する制御を行う（ステップＳ１８）。
【０１３７】
一方、演算処理部８３は、ステップＳ１５において、複数のグループＧにそれぞれ対応する複数の陰が、いずれも、複数の太陽電池パネル７９の配列方向と同じ方向に延びる形である場合、候補情報の作成を行わないことを決定する（ステップＳ１５において「ＮＯ」）。
【０１３８】
ところで、発電部に含まれる複数の太陽電池パネルが直列接続されている場合、当該各太陽電池パネルの少なくとも一部に陰がかかると、陰がかかっていない太陽電池パネルによる発電電力も、陰がかかる太陽電池パネルによる発電電力と同じ大きさになってしまう。
【０１３９】
これに対して、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置１０１では、入力受付部８１が、太陽電池パネル７９をそれぞれ含む複数の発電部７８の位置関係を示す位置情報を取得する。分類部８２が、各発電部７８の出力の計測結果に基づく、各発電部７８の複数のグループＧへの分類結果を取得する。そして、演算処理部８３が、入力受付部８１により取得された位置情報、および分類部８２により取得された分類結果に基づいて、複数のグループＧのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各発電部７８の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能である。
【０１４０】
このように、各発電部７８の出力の計測結果に基づく当該各発電部７８の分類結果を用いて候補情報を作成する構成により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置１０１により作成された候補情報の示す内容を確認することにより、対象グループに属する各発電部７８のより適切な位置関係を把握することができる。
【０１４１】
したがって、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置１０１では、より効率的な太陽光発電システム４０１を構築することができる。
【０１４２】
また、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置１０１では、演算処理部８３が、複数のグループＧのうちの対象グループとは異なるグループＧにおける各発電部７８の出力の計測結果を用いて、候補情報の示す変更後の位置関係における、対象グループにおける各発電部７８の出力の予測値を算出する。
【０１４３】
このように、対象グループとは異なるグループＧにおける出力の計測結果を用いて予測値を算出する構成により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置１０１により算出された予測値を確認することにより、たとえば、対象グループにおける発電電力の出力の増加に伴う売電収入を考慮して、候補情報の示す位置関係に変更すべきか否かを検討することができる。
【０１４４】
また、本発明の実施の形態に係る発電部再配置演算装置１０１では、演算処理部８３が、対象グループにおける各発電部７８の出力が大きくなるように、候補情報を作成する。
【０１４５】
このような構成により、候補情報の示す内容に従って各発電部７８の位置関係を変更することにより、対象グループにおける出力を増加させることができる。
【０１４６】
また、本発明の実施の形態に係る演算処理方法では、まず、入力受付部８１が、太陽電池パネル７９を含む各発電部７８の位置関係を示す位置情報を取得する。次に、分類部８２が、各発電部７８の出力の計測結果に基づく、各発電部７８の複数のグループＧへの分類結果を取得する。次に、演算処理部８３が、入力受付部８１により取得された位置情報、および分類部８２により取得された分類結果に基づいて、複数のグループＧのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各発電部７８の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成する。
【０１４７】
このように、各発電部７８の出力の計測結果に基づく当該各発電部７８の分類結果を用いて候補情報を作成する方法により、ユーザにおいて、発電部再配置演算装置１０１により作成された候補情報の示す内容を確認することにより、対象グループに属する各発電部７８のより適切な位置関係を把握することができる。
【０１４８】
したがって、本発明の実施の形態に係る演算処理方法では、より効率的な太陽光発電システム４０１を構築することができる。
【０１４９】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１５０】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
太陽電池パネルを含む各発電部の位置関係を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
各前記発電部の出力の計測結果に基づく、前記各発電部の複数のグループへの分類結果を取得する分類結果取得部と、
前記位置情報取得部により取得された前記位置情報、および前記分類結果取得部により取得された前記分類結果に基づいて、前記複数のグループのうちの少なくともいずれか１つの対象グループに属する各前記発電部の位置関係の変更内容を示す候補情報を作成可能な演算処理部とを備え、
前記発電部は、複数の前記太陽電池パネルが直列接続されたストリングであり、
前記分類結果取得部は、複数の前記発電部を、陰の影響を受ける時間帯別に前記複数のグループに分類し、
前記演算処理部は、前記グループごとに陰の形を推定し、前記陰の形の推定結果、および前記複数の太陽電池パネルの配列方向に基づいて、前記候補情報の作成を行うか否かを決定し、
前記候補情報は、前記対象グループに含まれる複数の前記太陽電池パネルの接続関係を示す、発電部再配置演算装置。
【符号の説明】
【０１５１】
１  出力ライン
２，４，５  集約ライン
３  内部ライン
６  キュービクル
７  銅バー
８  ＰＣＳ
９  電力変換部
１１  検出処理部
１４  通信部
１６  電流センサ
１７  電圧センサ
２６  電源線
４６  信号線
６０  集電ユニット
７１  集電箱
７２，７３，７７  銅バー
７４  太陽電池ユニット
７６  接続箱
７８  発電部
７９  太陽電池パネル
８０  ＰＣＳユニット
８１  入力受付部（位置情報取得部）
８２  分類部（分類計測取得部）
８３  演算処理部
８４  通信処理部
８５  記憶部
８６  取得部
８７  表示制御部
１０１  発電部再配置演算装置
１１１  監視装置
１２１  天候情報処理装置
１５１  収集装置
３０１  監視システム
４０１  太陽光発電システム
【図１】
2019187524.tif 000003
【図２】
2019187524.tif 000004
【図３】
2019187524.tif 000005
【図４】
2019187524.tif 000006
【図５】
2019187524.tif 000007
【図６】
2019187524.tif 000008
【図７】
2019187524.tif 000009
【図８】
2019187524.tif 000010
【図９】
2019187524.tif 000011
【図１０】
2019187524.tif 000012
【図１１】
2019187524.tif 000013
【図１２】
2019187524.tif 000014
【国際調査報告】
2019187524.tif 000015
2019187524.tif 000016
2019187524.tif 000017
2019187524.tif 000018