(57)【要約】  判定装置は、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備える。
2019123883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した前記出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定装置。
【請求項２】
前記取得部は、１または複数の前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱における前記発電部ごとの前記計測結果を前記出力データとして取得する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
直列接続された複数の太陽電池セルを含む１または複数の発電部と、
各前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱と、
前記接続箱における前記発電部ごとの出力の計測結果である時系列の出力データを取得し、取得した前記出力データに基づいて、対応の前記発電部における前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定装置とを備え、
前記判定装置は、取得した前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した前記出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、太陽光発電システム。
【請求項４】
判定装置における判定方法であって、
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得するステップと、
取得した前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定するステップとを含み、
前記異常を判定するステップにおいては、取得した前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した前記出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定方法。
【請求項５】
判定装置において用いられる判定プログラムであって、
コンピュータを、
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記判定部は、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した前記出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判定装置、太陽光発電システム、判定方法および判定プログラムに関する。
この出願は、２０１７年１２月２２日に出願された日本出願特願２０１７−２４６５２２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
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】奥乃  博、外２名、“音声ストリーム分離法の提案と複数音声の同時認識の予備実験”、情報処理学会論文誌  ｖｏｌ．３８  Ｎｏ３、１９９７年３月、Ｐ．５１０−５２３
【非特許文献２】森田  幸博、外４名、“複数話者の発話音声の分離”、日本音響学会九州支部  第２回学生のための講演会、Ｐ．２７−３０
【非特許文献３】小松  秀徳、外１名、“スマートデータの活用方法”、電力経済研究  Ｎｏ．６２、２０１５年１１月、Ｐ．４６−５３
【非特許文献４】“機器の電力消費を推定するディスアグリゲーション”、ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ、２０１５年４月、Ｐ．８１−８５
【発明の概要】
【０００５】
（１）本開示の判定装置は、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備える。
【０００６】
（４）本開示の太陽光発電システムは、直列接続された複数の太陽電池セルを含む１または複数の発電部と、各前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱と、前記接続箱における前記発電部ごとの出力の計測結果である時系列の出力データを取得し、取得した前記出力データに基づいて、対応の前記発電部における前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定装置とを備える。
【０００７】
（５）本開示の判定方法は、判定装置における判定方法であって、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得するステップと、取得した前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定するステップとを含む。
【０００８】
（６）本開示の判定プログラムは、判定装置において用いられる判定プログラムであって、コンピュータを、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部、として機能させるためのプログラムである。
【０００９】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える判定装置として実現され得るだけでなく、判定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る。
【００１０】
また、本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える太陽光発電システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現され得る。また、本開示の一態様は、太陽光発電システム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る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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発電状態判定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発電状態判定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発電状態判定システムにおける判定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状態判定システムにおける判定装置が保持する監視情報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判定装置における取得部が取得する時系列の出力データ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判定装置において分離された各太陽電池セルの時系列の出力データ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判定装置が太陽電池セルの異常判定を行う際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】
【００１２】
近年、太陽光発電システムを監視して異常を判別するための技術が開発されている。
【００１３】
［本開示が解決しようとする課題］
特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることが可能な技術が望まれる。
【００１４】
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、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることが可能な判定装置、太陽光発電システム、判定方法および判定プログラムを提供することである。
【００１５】
［本開示の効果］
本開示によれば、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【００１６】
［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。
【００１７】
（１）本発明の実施の形態に係る判定装置は、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備える。
【００１８】
このような構成により、たとえば、太陽電池セルの温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部の出力を計測する単位より細かい太陽電池セルの単位で発電状態を把握することができるため、発電部の異常をより詳細に検知することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【００１９】
（２）好ましくは、前記判定部は、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した前記出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する。
【００２０】
このように、太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データを算出する構成により、各太陽電池セルの出力を把握することができるため、異常をより正確に検知することができる。
【００２１】
（３）好ましくは、前記取得部は、１または複数の前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱における前記発電部ごとの前記計測結果を前記出力データとして取得する。
【００２２】
このような構成により、発電部の出力を計測するための構成を簡易にすることができる。
【００２３】
（３）本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムは、直列接続された複数の太陽電池セルを含む１または複数の発電部と、各前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱と、前記接続箱における前記発電部ごとの出力の計測結果である時系列の出力データを取得し、取得した前記出力データに基づいて、対応の前記発電部における前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定装置とを備える。
【００２４】
このような構成により、たとえば、太陽電池セルの温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部の出力を計測する単位より細かい太陽電池セルの単位で発電状態を把握することができるため、発電部の異常をより詳細に検知することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【００２５】
（４）本発明の実施の形態に係る判定方法は、判定装置における判定方法であって、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得するステップと、取得した前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定するステップとを含む。
【００２６】
このような構成により、たとえば、太陽電池セルの温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部の出力を計測する単位より細かい太陽電池セルの単位で発電状態を把握することができるため、発電部の異常をより詳細に検知することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【００２７】
（５）本発明の実施の形態に係る判定プログラムは、判定装置において用いられる判定プログラムであって、コンピュータを、直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部、として機能させるためのプログラムである。
【００２８】
このような構成により、たとえば、太陽電池セルの温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部の出力を計測する単位より細かい太陽電池セルの単位で発電状態を把握することができるため、発電部の異常をより詳細に検知することができる。したがって、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【００２９】
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。
【００３０】
［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。
【００３１】
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。
【００３２】
図１では、４つのＰＣＳユニット８０を代表的に示している。ＰＣＳユニット８０の数は、４つに限らず、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
図２では、４つの集電ユニット６０を代表的に示している。集電ユニット６０の数は、４つに限らず、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。太陽電池ユニット７４の数は、４つに限らず、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、太陽電池セルを有する。接続箱７６は、銅バー７７を有する。
【００４１】
図４では、４つの発電部７８を代表的に示している。発電部７８の数は、４つに限らず、さらに多数または少数の発電部７８が設けられてもよい。
【００４２】
発電部７８は、この例では４つの太陽電池セル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄが直列接続されたストリングである。以下、太陽電池セル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの各々を、太陽電池セル７９とも称する。
【００４３】
図４では、４つの太陽電池セル７９を代表的に示している。太陽電池セル７９の数は、４つに限らず、さらに多数または少数の太陽電池セル７９が設けられてもよい。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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に集約される。各集約ライン４は、キュービクル６に電気的に接続される。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
［発電状態判定システム３０１の構成］
図５は、本発明の実施の形態に係る発電状態判定システムの構成を示す図である。
【００５４】
図５を参照して、太陽光発電システム４０１は、発電状態判定システム３０１を備える。発電状態判定システム３０１は、判定装置１０１と、複数の監視装置１１１と、収集装置１５１とを含む。
【００５５】
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。監視装置１１１の数は、４つに限らず、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、発電状態判定システム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。
【００５６】
発電状態判定システム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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
監視装置１１１と収集装置１５１とは、集約ライン２，５を介して電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行うことにより互いに情報の送受信を行う。
【００６１】
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。
【００６２】
［監視装置１１１の構成］
図６は、本発明の実施の形態に係る発電状態判定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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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り、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、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。
【００７４】
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間の電圧を計測し、計測結果を示す信号を検出処理部１１へ出力する。
【００７５】
検出処理部１１は、たとえば、所定時間ごとに、各電流センサ１６および電圧センサ１７から受けた各計測信号に対して平均化およびフィルタリング等の信号処理を行った信号をデジタル信号に変換する。
【００７６】
検出処理部１１は、作成した各デジタル信号の示す計測値と、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。）とを含む監視情報を作成する。
【００７７】
なお、監視情報には、算出した電力が含まれる構成であってもよい。より詳細には、検出処理部１１は、たとえば、電流センサ１６ごとに、電流センサ１６の計測値と電圧センサ１７の計測値とを乗じることにより、当該電流センサ１６に対応する発電電力を算出し、算出した発電電力を監視情報に含める。
【００７８】
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。
【００７９】
通信部１４は、検出処理部１１から受ける監視情報パケットを収集装置１５１へ送信する。
【００８０】
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。
【００８１】
収集装置１５１は、カウンタおよび記憶部を有している。収集装置１５１は、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。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。
【００８２】
［判定装置の構成および動作］
図７は、本発明の実施の形態に係る発電状態判定システムにおける判定装置の構成を示す図である。
【００８３】
図７を参照して、判定装置１０１は、判定部８１と、通信処理部８４と、記憶部８５と、取得部８６とを備える。
【００８４】
判定装置１０１における記憶部８５には、たとえば、管理対象の監視装置１１１のＩＤすなわち監視装置ＩＤが登録されている。また、記憶部８５には、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が登録されている。
【００８５】
判定装置１０１は、たとえばサーバであり、監視情報を収集装置１５１から定期的に取得し、取得した監視情報を処理する。なお、判定装置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。
【００８６】
より詳細には、判定装置１０１における通信処理部８４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。
【００８７】
通信処理部８４は、指定された日毎処理タイミング、たとえば毎日の午前０時において監視情報収集処理を行う。なお、判定装置１０１を収集装置１５１に内蔵する構成にすれば、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。
【００８８】
より詳細には、通信処理部８４は、日毎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を参照し、参照した各監視装置ＩＤに対応し、日毎処理タイミングの２４時間前から当該日毎処理タイミングまで（以下、処理日とも称する。）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。
【００８９】
収集装置１５１は、判定装置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判定装置１０１へ送信する。
【００９０】
図８は、本発明の実施の形態に係る発電状態判定システムにおける判定装置が保持する監視情報の一例を示す図である。
【００９１】
図８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、受信した各監視情報を記憶部８５に保存するとともに、処理完了通知を取得部８６へ出力する。
【００９２】
取得部８６は、発電部７８の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する。
【００９３】
より詳細には、取得部８６は、通信処理部８４から処理完了通知を受けると、記憶部８５に登録されている対応関係Ｒ１を参照し、監視情報に含まれる電流値および電圧値の時系列の出力データを電流センサＩＤごとに記憶部８５から取得して判定部８１へ出力する。
【００９４】
すなわち、取得部８６は、複数の発電部７８からの出力ラインを集約する接続箱７６における発電部７８ごとの計測結果を上記出力データとして取得し、取得した出力データを判定部８１へ出力する。
【００９５】
図９は、本発明の実施の形態に係る判定装置における取得部が取得する時系列の出力データの一例を示す図である。図９は、図８に示す電流センサＩＤがＩＤＢ１である電流センサ１６の電流値Ｉ１を示す。図９において、横軸は時間を示し、縦軸は電流値を示す。
【００９６】
判定部８１は、取得部８６によって取得された出力データに基づいて、複数の太陽電池セル７９の各々の出力に関する出力データを算出し、算出した出力データに基づいて、対応の太陽電池セル７９の異常を判定する。
【００９７】
より詳細には、判定部８１は、取得部８６から受けた発電部７８の時系列の出力データ（以下、ストリング出力データとも称する。）に基づいて、当該発電部７８における複数の太陽電池セル７９の各々の出力に関する出力データ（以下、セル出力データとも称する。）をそれぞれ算出する。そして、判定部８１は、算出したセル出力データに基づいて、対応の太陽電池セル７９の異常を判定する。
【００９８】
すなわち、判定部８１は、発電部７８ごとに、ストリング出力データを複数の太陽電池セル７９の各々の時系列の出力データに分離する。
【００９９】
具体的には、判定部８１には、たとえばユーザから学習データとして各太陽電池セル７９の電流値および電圧値の時系列の出力データが与えられる。そして、判定部８１は、与えられた学習データから、Ｂａｕｍ−Ｗｅｌｃｈアルゴリズムを用いて、隠れマルコフモデルのパラメータを推定して隠れマルコフモデルを生成する。
【０１００】
判定部８１は、取得部８６から受けたストリング出力データを、生成した隠れマルコフモデルへ入力することにより、ストリング出力データから分離された各セル出力データを得る。
【０１０１】
そして、判定部８１は、たとえば、ｋ−ｍｅａｎｓを用いた機械学習によるクラスタリング判定を行うことにより、得られた各セル出力データを分類する。
【０１０２】
より詳細には、判定部８１は、たとえば、セル出力データごとに、当該セル出力データの示す周波数および当該セル出力データの波形等に基づいて、当該セル出力データが太陽電池セル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄのうちのいずれに対応する出力データであるかを判定する。
【０１０３】
図１０は、本発明の実施の形態に係る判定装置において分離された各太陽電池セルの時系列の出力データの一例を示す図である。
【０１０４】
図１０を参照して、たとえば、電流センサＩＤがＩＤＢ１であるストリング出力データが、太陽電池セル７９Ａのセル出力データ、太陽電池セル７９Ｂのセル出力データ、太陽電池セル７９Ｃのセル出力データおよび太陽電池セル７９Ｄのセル出力データに分離される。
【０１０５】
なお、判定部８１は、ストリング出力データを各セル出力データに分離する方法として、奥乃  博、外２名、“音声ストリーム分離法の提案と複数音声の同時認識の予備実験”、情報処理学会論文誌  ｖｏｌ．３８  Ｎｏ３、１９９７年３月、Ｐ．５１０−５２３（非特許文献１）または森田  幸博、外４名、“複数話者の発話音声の分離”、日本音響学会九州支部  第２回学生のための講演会、Ｐ．２７−３０（非特許文献２）または、“機器の電力消費を推定するディスアグリゲーション”、ＮＩＫＫＥＩ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ、２０１５年４月、Ｐ．８１−８５（非特許文献４）に記載の方法を用いてもよい。
【０１０６】
そして、判定部８１は、各太陽電池セル７９の発電電力を算出する。より詳細には、判定部８１は、得られた各セル出力データの電流値と電圧値とを乗じることにより、各太陽電池セル７９の発電電力を算出する。
【０１０７】
判定部８１は、算出した各太陽電池セル７９の発電電力を所定の方法により比較し、たとえば発電電力の小さい太陽電池セル７９を異常と判定する。
【０１０８】
より詳細には、判定部８１は、たとえば、４つの太陽電池セル７９の発電電力の平均値を算出し、算出した平均値より所定値以上小さい発電電力の太陽電池セル７９を異常と判定する。
【０１０９】
具体的には、図１０に示す各太陽電池セル７９のセル出力データのうち、太陽電池セル７９Ｄは、太陽電池セル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃと比べて電流値が小さいため発電電力が最も小さい。
【０１１０】
判定部８１は、太陽電池セル７９Ｄの発電電力が太陽電池セル７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ，７９Ｄの平均値より所定値以上小さい場合、太陽電池セル７９Ｄを異常と判定する。
【０１１１】
あるいは、判定部８１は、各太陽電池セル７９のうち、発電電力が最大である太陽電池セル７９の発電電力から所定値以上小さい発電電力である太陽電池セル７９を異常と判定してもよい。
［動作の流れ］
発電状態判定システム３０１における各装置は、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。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１１２】
図１１は、本発明の実施の形態に係る判定装置が太陽電池セルの異常判定を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１１３】
図１１を参照して、判定装置１０１は、日毎処理タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０１でＮＯ）。
【０１１４】
そして、判定装置１０１は、日毎処理タイミングが到来すると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、処理日における発電部７８ごとの電流値および電圧値を収集装置１５１から受信する（ステップＳ１０２）。
【０１１５】
次に、判定装置１０１は、発電部７８ごとに、受信した電流値の時系列データ、すなわちストリング出力データを各太陽電池セル７９のセル出力データに分離する（ステップＳ１０３）。
【０１１６】
次に、判定装置１０１は、分離した各太陽電池セル７９のセル出力データを分類する。すなわち、判定装置１０１は、分離したセル出力データごとに、当該セル出力データがいずれの太陽電池セル７９に対応する出力データであるかを判定する（ステップＳ１０４）。
【０１１７】
次に、判定装置１０１は、分離した各太陽電池セル７９のセル出力データにおける電流値および電圧値を用いて発電電力を算出する（ステップＳ１０５）。
【０１１８】
次に、判定装置１０１は、算出した各太陽電池セル７９の発電電力を比較して異常を判定する（ステップＳ１０６）。
【０１１９】
次に、判定装置１０１は、新たな日毎処理タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０１）。
【０１２０】
なお、本発明の実施の形態に係る判定装置では、判定部８１は、発電部７８のストリング出力データに基づいて各太陽電池セル７９のセル出力データを算出し、太陽電池セル７９の各々の異常を判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判定部８１は、各太陽電池セル７９のセル出力データを算出することなく、発電部７８のストリング出力データから太陽電池セル７９の各々の異常を判定する構成であってもよい。
【０１２１】
また、本発明の実施の形態に係る判定装置では、取得部８６は、接続箱７６における発電部７８ごとの計測結果を取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。取得部８６は、集電箱７１、ＰＣＳ８またはキュービクル６において電流値および電圧値を計測し、計測結果を取得する構成であってもよい。
【０１２２】
また、本発明の実施の形態に係る判定装置では、判定部８１は、各太陽電池セル７９の発電電力を比較して異常を判定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判定部８１は、各太陽電池セル７９の電流値または電圧値を比較して異常を判定する構成であってもよい。
【０１２３】
ところで、特許文献１に記載の技術を超えて、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることが可能な技術が望まれる。
【０１２４】
本発明の実施の形態に係る判定装置では、取得部８６は、直列接続された複数の太陽電池セル７９を含む発電部７８の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する。判定部８１は、取得部８６によって取得された出力データに基づいて、複数の太陽電池セル７９の各々の異常を判定する。
【０１２５】
このような構成により、たとえば、太陽電池セル７９の温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部７８の出力を計測する単位より細かい太陽電池セル７９の単位で発電状態を把握することができるため、発電部７８の異常をより詳細に検知することができる。
【０１２６】
したがって、本発明の実施の形態に係る判定装置では、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【０１２７】
また、本発明の実施の形態に係る判定装置では、判定部８１は、取得部８６によって取得された出力データに基づいて、複数の太陽電池セル７９の各々の出力に関する時系列の出力データを算出し、算出した出力データに基づいて、対応の太陽電池セル７９の異常を判定する。
【０１２８】
このように、太陽電池セル７９の各々の出力に関する時系列の出力データを算出する構成により、各太陽電池セル７９の出力を把握することができるため、異常をより正確に検知することができる。
【０１２９】
また、本発明の実施の形態に係る判定装置では、取得部８６は、１または複数の発電部７８からの出力ラインを集約する接続箱７６における発電部７８ごとの計測結果を出力データとして取得する。
【０１３０】
このような構成により、発電部７８の出力を計測するための構成を簡易にすることができる。
【０１３１】
また、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、接続箱７６は、各発電部７８からの出力ラインを集約する。判定装置１０１は、接続箱７６における発電部７８ごとの出力の計測結果である時系列の出力データを取得し、取得した出力データに基づいて、対応の発電部７８における複数の太陽電池セル７９の各々の異常を判定する。
【０１３２】
このような構成により、たとえば、太陽電池セル７９の温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部７８の出力を計測する単位より細かい太陽電池セル７９の単位で発電状態を把握することができるため、発電部７８の異常をより詳細に検知することができる。
【０１３３】
したがって、本発明の実施の形態に係る太陽光発電システムでは、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【０１３４】
また、本発明の実施の形態に係る判定装置における判定方法では、まず、直列接続された複数の太陽電池セル７９を含む発電部７８の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する。次に、取得した出力データに基づいて、複数の太陽電池セル７９の各々の異常を判定する。
【０１３５】
このような構成により、たとえば、太陽電池セル７９の温度を測る温度計および日射量計を設置することなく、発電部７８の出力を計測する単位より細かい太陽電池セル７９の単位で発電状態を把握することができるため、発電部７８の異常をより詳細に検知することができる。
【０１３６】
したがって、本発明の実施の形態に係る判定方法では、太陽光発電システムの異常判定の精度を向上させることができる。
【０１３７】
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。
【０１３８】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果である時系列の出力データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備え、
前記発電部は、複数の太陽電池セルが直列接続されたストリングであり、
前記発電部の出力は、前記発電部の発電電力、電流または電圧である、判定装置。
【０１３９】
［付記２］
直列接続された複数の太陽電池セルを含む１または複数の発電部と、
各前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱と、
前記接続箱における前記発電部ごとの前記計測結果である時系列の出力データを取得し、
取得した前記出力データに基づいて、対応の前記発電部における前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定装置とを備え、
前記発電部は、複数の太陽電池セルが直列接続されたストリングであり、
前記発電部の出力は、前記発電部の発電電力、電流または電圧である、太陽光発電システム。
【符号の説明】
【０１４０】
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
１４  通信部
１６  電流センサ
１７  電圧センサ
２６  電源線
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  太陽電池セル
８０  ＰＣＳユニット
８１  判定部
８４  通信処理部
８５  記憶部
８６  取得部
１０１  判定装置
１１１  監視装置
１５１  収集装置
３０１  発電状態判定システム
４０１  太陽光発電システム
【図１】
2019123883.tif 000003
【図２】
2019123883.tif 000004
【図３】
2019123883.tif 000005
【図４】
2019123883.tif 000006
【図５】
2019123883.tif 000007
【図６】
2019123883.tif 000008
【図７】
2019123883.tif 000009
【図８】
2019123883.tif 000010
【図９】
2019123883.tif 000011
【図１０】
2019123883.tif 000012
【図１１】
2019123883.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月3日(2020.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果であって時系列の出力データであるストリング出力データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データであるセル出力データを算出し、前記セル出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定装置。
【請求項２】
前記取得部は、１または複数の前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱における前記発電部ごとの前記計測結果を前記ストリング出力データとして取得する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項３】
前記発電部の出力は、前記発電部の発電電力、電流または電圧である、請求項１に記載の判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記ストリング出力データを隠れマルコフモデルに入力することにより前記セル出力データを算出する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記複数の太陽電池セルに対応する前記セル出力データおよび前記複数の太陽電池セルに対応する前記セル出力データの平均値に基づいて、前記複数の太陽電池セルの異常を判定する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記複数の太陽電池セルに対応する前記セル出力データのうち、前記平均値より所定値以上小さい前記セル出力データに対応する前記太陽電池セルを異常と判定する、請求項５に記載の判定装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記複数の太陽電池セルに対応する前記セル出力データおよび前記複数の太陽電池セルに対応する前記セル出力データの最大値に基づいて、前記複数の太陽電池セルの異常を判定する、請求項１に記載の判定装置。
【請求項８】
直列接続された複数の太陽電池セルを含む１または複数の発電部と、
各前記発電部からの出力ラインを集約する接続箱と、
前記接続箱における前記発電部ごとの出力の計測結果であって時系列の出力データであるストリング出力データを取得し、前記ストリング出力データに基づいて、対応の前記発電部における前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定装置とを備え、
前記判定装置は、前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データであるセル出力データを算出し、前記セル出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、太陽光発電システム。
【請求項９】
判定装置における判定方法であって、
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果であって時系列の出力データであるストリング出力データを取得するステップと、
前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定するステップとを含み、
前記異常を判定するステップにおいては、前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データであるセル出力データを算出し、前記セル出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定方法。
【請求項１０】
判定装置において用いられる判定プログラムであって、
コンピュータを、
直列接続された複数の太陽電池セルを含む発電部の出力の計測結果であって時系列の出力データであるストリング出力データを取得する取得部と、
前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の異常を判定する判定部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記判定部は、前記ストリング出力データに基づいて、前記複数の太陽電池セルの各々の出力に関する時系列の出力データであるセル出力データを算出し、前記セル出力データに基づいて、対応の前記太陽電池セルの異常を判定する、判定プログラム。
【国際調査報告】
2019123883.tif 000014
2019123883.tif 000015
2019123883.tif 000016
2019123883.tif 000017