太陽光発電システムの地絡検出装置
【課題】地絡発生箇所を容易かつ短時間で特定可能な太陽光発電システムの地絡検出装置を提供する。
【解決手段】太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、それぞれが複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続する複数の第一接続箱７と、複数の第一接続箱７を電気的に並列接続する第二接続箱８と、第二接続箱８に電気的に接続して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１１と、それぞれの第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を遮断可能な複数の開閉器１２、１６、１７と、パワーコンディショナ１１に設けられて太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路１９と、地絡検出回路１９に接続して太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を複数の開閉器１２、１６、１７へ報知する地絡報知装置２１と、を備える。
【解決手段】太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、それぞれが複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列接続する複数の第一接続箱７と、複数の第一接続箱７を電気的に並列接続する第二接続箱８と、第二接続箱８に電気的に接続して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１１と、それぞれの第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を遮断可能な複数の開閉器１２、１６、１７と、パワーコンディショナ１１に設けられて太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路１９と、地絡検出回路１９に接続して太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を複数の開閉器１２、１６、１７へ報知する地絡報知装置２１と、を備える。
【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の地絡検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、受光面に光を受けて発電する太陽電池モジュールを複数有する発電システムであり、複数の太陽電池モジュールを直列、並列に接続して所望の直流電圧と発電電力を得る。具体的には、太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールを直列に接続して太陽電池ストリングを構成し、複数の太陽電池ストリングを並列に接続して所望の直流電圧と発電電力を得る。
【０００３】
ところで、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極めて多量（例えば、数千枚以上）に備える。そこで、メガソーラーシステムのような太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリングを並列に接続する第一接続箱や、複数の第一接続箱を並列に接続する第二接続箱を用いて、複数の太陽電池ストリングを並列かつ多段階に接続する。
【０００４】
一方、回路に地絡が発生した場合の感電防止や回路保護の観点から、地絡検出装置を備える太陽光発電システムが知られている。従来の地絡検出装置は、太陽電池モジュールを備える回路の正極側と負極側との電圧差を監視して回路の地絡を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２３７４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の地絡検出装置は、太陽光発電システムの地絡の有無を検出することはできる。しかしながら、従来の地絡検出装置は、太陽光発電システムの回路上、何処で地絡が発生しているかを知ることができない。このことは、例えば住宅用太陽光発電システムのように小出力（２０ｋｗ未満）の太陽光発電システムの場合、従来の地絡検出装置が地絡を検出した後に人力で地絡箇所を探索するとしても時間や労力がそれほど大きく必要になることはなく、問題とまでは言えない。
【０００７】
一方、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の場合、地絡箇所の探索は極めて広大な調査範囲を対象にする必要があり、従来の地絡検出装置を用いても地絡箇所の特定が困難であり、時間が掛かるばかりか太陽光発電システムの稼働率を著しく損なうことにもなる。
【０００８】
そこで、本発明は、地絡発生箇所を容易かつ短時間で特定可能な太陽光発電システムの地絡検出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】
【０００９】
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の地絡検出装置は、それぞれが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複数の太陽電池ストリングと、それぞれが前記複数の太陽電池ストリングを電気的に並列接続する複数の第一接続箱と、前記複数の第一接続箱を電気的に並列接続する第二接続箱と、前記第二接続箱に電気的に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングを電力系統に連系するパワーコンディショナと、それぞれの前記第一接続箱または前記第二接続箱にあり前記太陽電池ストリングと前記第一接続箱との間または前記両接続箱間の回路を遮断可能な複数の遮断器または開閉可能な複数の開閉器と、前記パワーコンディショナに設けられて前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路と、前記地絡検出回路に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を前記複数の遮断器または前記複数の開閉器へ報知する地絡報知装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出システムを示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図５】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１３】
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の地絡検出装置を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、先ず、本実施形態に係る太陽光発電システム１は、地絡検出装置２を適用する発電システムである。太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール５を直列、並列に接続して所望の直流電圧と発電能力を得ることが可能であり、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、発電能力に応じて必要数の太陽電池モジュール５を備える。
【００１５】
太陽光発電システム１は、それぞれが電気的に直列に接続する複数の太陽電池モジュール５を有する複数の太陽電池ストリング６と、それぞれが複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列に接続する第一接続箱７と、複数の第一接続箱７を電気的に並列接続する第二接続箱８と、第二接続箱８に電気的に接続して太陽電池モジュール５または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１１と、を備える。
【００１６】
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、所望の直流電圧に応じて所要数の太陽電池モジュール５を直列に接続した回路である。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を電気的に並列に接続するものでも良く、太陽電池モジュール５および太陽電池ストリング６の数量は合計２つ以上であればいくつでも良い。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。
【００１７】
第一接続箱７は、それぞれの太陽電池ストリング６を個別に切り離し可能な複数の太陽電池側開閉器１２と、太陽電池ストリング６に対する逆電流の回り込みを阻止する逆流防止素子１３と、第一接続箱７と第二接続箱８とを中継するケーブル１５を切り離し可能な複数の第一中継側開閉器１６と、を収容する。
【００１８】
太陽電池側開閉器１２は、太陽電池ストリング６の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００１９】
逆流防止素子１３は、例えばダイオードであり、太陽電池ストリング６の正極側に接続して太陽電池ストリング６に逆向きの電流が流れることを防止する。例えば、太陽電池ストリング６の一部が日影になった場合、並列接続する太陽電池ストリング６間の出力電圧が不均衡になり日影になった太陽電池ストリング６に逆向きの電流が流れてしまうため、逆流防止素子１３は、この逆電流を防止する。
【００２０】
第一中継側開閉器１６は、ケーブル１５の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００２１】
第二接続箱８は、それぞれのケーブル１５を個別に切り離し可能な複数の第二中継側開閉器１７を収容する。
【００２２】
第二中継側開閉器１７は、ケーブル１５の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００２３】
太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７は、第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を開閉可能な開閉器である。これら開閉器１２、１６、１７は、太陽光発電システム１の保守、点検時あるいは故障が発生したとき、太陽電池ストリング６、第一接続箱７およびケーブル１５の少なくとも１つを回路から切り離す。これら開閉器１２、１６、１７は、開閉器に代えて第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を遮断可能な遮断器であっても良い。
【００２４】
なお、「開閉器」（ｓｗｉｔｃｈ）とは、電気回路を開閉する器具であり、特定の動作負荷条件を含め通常回路条件で電流を投入、通電および遮断し、短絡など特定の異常回路条件で指定時間の間電流を通電できる器具である。「遮断器」（ｃｉｒｃｕｉｔ−ｂｒｅａｋｅｒ）とは、正常状態において電流投入、保持および遮断を行い、短絡など指定された異常回路状態において電流投入、指定された時間保持および遮断を行う器具である。また、開閉器１２、１６、１７は、定格電圧のもとで負荷電流の開閉をたてまえとしない断路器（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を用いることは好ましくない。
【００２５】
パワーコンディショナ１１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）の交流電力に変換し、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１１は、太陽電池５、６の出力が日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって変動するために、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から最大電力（最大出力）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１１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１１の直流動作電圧を変化する。
【００２６】
そして、本実施形態に係る地絡検出装置２は、太陽電池ストリング６、第一接続箱７、第二接続箱８およびパワーコンディショナ１１の他に、パワーコンディショナ１１に設けられて太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路１９と、地絡検出回路１９に接続して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を複数の開閉器１２、１６、１７へ報知する地絡報知装置２１と、を備える。
【００２７】
地絡検出回路１９は、第二接続箱８とパワーコンディショナ１１とを中継するケーブル２２の正極側と負極側との電圧差を監視して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する。地絡検出回路１９は、ケーブル２２の正極側と負極側との間に相互に直列接続する複数の分圧抵抗（図示省略）を備える。また、地絡検出回路１９は、複数の分圧抵抗の中性点を接地し、非地絡時に互いに等しい電圧を発生する２つの電圧検出点（すなわち中性点よりも正極側の電圧検出点と中性点よりも負極側の電圧検出点と）を設定し、これら２つの電圧検出点の電圧差が所定の設定値よりも大きくなると回路の地絡を検出して地絡検出信号を出力する。
【００２８】
地絡報知装置２１は、地絡検出回路１９から地絡検出信号を受け取ると、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知らせるために作動する。地絡報知装置２１は、例えば音を発するスピーカや、光を発する回転灯や表示灯によって聴覚や視覚を通じて回路の地絡を知らせる。地絡報知装置２１は、太陽光発電システム１を設置する敷地において、第一接続箱７の設置箇所および第二接続箱８の設置箇所の全てに対して報知の有無を伝達できることが好ましい。
【００２９】
そこで、地絡報知装置２１は、第一接続箱７の設置箇所および第二接続箱８の設置箇所の全てに対して報知の有無を伝達可能なスピーカ、回転灯や表示灯などの報知部２３と、地絡検出回路１９に接続して地絡検出信号を受け取ると報知部２３の作動を行う報知用開閉器２５と、を備える。
【００３０】
次に、本実施形態に係る太陽光発電システム１の地絡検出装置２を使用して地絡箇所を特定する方法を説明する。
【００３１】
仮に、ある太陽電池ストリング６の負極側に地絡箇所Ａが生じると、地絡検出回路１９は、当該地絡を検出して地絡検出信号を出力する。次いで、地絡報知装置２１は、地絡検出信号を受け取ると報知用開閉器２５を閉じて報知部２３を作動させる。報知部２３は、スピーカの場合は適宜の音を、回転灯や表示灯の場合は適宜の光を発して地絡の発生を例えば太陽光発電システム１の監視員に知らせる。この時点で太陽光発電システム１の監視員は、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知るが、地絡箇所Ａが何処であるのかは分からない。
【００３２】
そこで、太陽光発電システム１の監視員は、第二接続箱８へ出向し、複数の第二中継側開閉器１７を順次に開閉する。
【００３３】
このとき、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、地絡箇所Ａの生じた太陽電池ストリング６ａに接続する第二中継側開閉器１７ａが開くと地絡検出回路１９による地絡検出がなくなり地絡検出信号の出力を停止する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を開いて報知部２３を停止する。これによって、第二中継側開閉器１７ａよりも太陽電池ストリング６側に地絡箇所Ａがあることが分かる。
【００３４】
他方、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、正常な系統に接続する第二中継側開閉器１７ｂが開いても地絡検出回路１９によって地絡を検出し地絡検出信号の出力を継続する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を閉じまたは維持して報知部２３を作動させる。
【００３５】
なお、第二中継側開閉器１７の全てを開閉しても報知部２３が停止せず、スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光が継続する場合、第二中継側開閉器１７から地絡検出回路１９の間のケーブル２２に地絡箇所があることが分かる。
【００３６】
次いで、太陽光発電システム１の監視員は、地絡箇所Ａに繋がる第一接続箱７ａへ出向し、複数の太陽電池側開閉器１２を順次に開閉する。
【００３７】
このとき、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、地絡箇所Ａの生じた太陽電池ストリング６ａに接続する太陽電池側開閉器１２ａが開くと地絡検出回路１９による地絡検出がなくなり地絡検出信号の出力を停止する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を開いて報知部２３を停止する。これによって、太陽電池側開閉器１２ａに接続する太陽電池ストリング６ａに地絡箇所Ａがあることが分かる。
【００３８】
他方、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、正常な系統に接続する太陽電池側開閉器１２ｂが開いても地絡検出回路１９によって地絡を検出し地絡検出信号の出力を継続する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を閉じまたは維持して報知部２３を作動させる。
【００３９】
なお、太陽電池側開閉器１２の全てを開閉しても報知部２３が停止せず、スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光が継続する場合、第一中継側開閉器１６ａを開閉することによって報知部２３（スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光）が停止する場合、第一中継側開閉器１６ａと第二中継側開閉器１７ａとの間のケーブル１５ａに地絡箇所があることが分かる。
【００４０】
したがって、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７を順次に開閉して地絡報知装置２１による報知が停止するか否かを調べることによって、太陽電池側開閉器１２よりも太陽電池ストリング６側、第一中継側開閉器１６から第二中継側開閉器１７の間（すなわちケーブル１５）および第二中継側開閉器１７から地絡検出回路１９の間（すなわちケーブル２２）のいずれに地絡箇所があるのかを絞り込み、地絡箇所を特定するために調査を必要とする範囲を小さくできる。
【００４１】
すなわち、太陽光発電システム１の地絡検出装置２によれば、地絡発生箇所の特定を短時間かつ少人数で実施することを可能にし、運用費を低減するとともに短絡箇所の修理時間を短縮化して太陽光発電システム１の稼働率を向上する。
【００４２】
［第２の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第２実施形態について、図２を参照して説明する。
【００４３】
図２は、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出システムを示すブロック図である。
【００４４】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ａにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００４５】
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の地絡検出装置２Ａは、地絡報知装置２１の活殺を切り換える第二開閉器２７を備える。
【００４６】
大規模な太陽光発電システムは、無人運転の運転方法を採用することが望まれる。そこで、地絡検出装置２Ａは、第二開閉器２７によって無人運転中に地絡報知装置２１が作動することを防止する。
【００４７】
［第３の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第３実施形態について、図３を参照して説明する。
【００４８】
図３は、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００４９】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００５０】
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１Ｂは、第１実施形態に係る太陽光発電システム１に相当する回路を複数備える極めて大規模な太陽光発電システムである。
【００５１】
そこで、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂは、それぞれが地絡検出回路１９を有する複数のパワーコンディショナ１１と、複数のパワーコンディショナ１１を択一的に選択していずれかの地絡検出回路１９を地絡報知装置２１に接続する選択装置２８と、を備える。
【００５２】
太陽光発電システム１Ｂのような極めて大規模な太陽光発電システムは、出力容量上限の都合から複数のパワーコンディショナ１１を備える。
【００５３】
一方、各パワーコンディショナ１１の回路（第１実施形態に係る太陽光発電システム１に相当する回路）が複数同時に地絡して故障する可能性は低い。そこで、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂは、選択装置２８によって報知部２３を共有し、設置費用を低減するとともに設置に必要な場所を最小化する。
【００５４】
［第４の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第４実施形態について、図４を参照して説明する。
【００５５】
図４は、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００５６】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００５７】
図４に示すように、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃの地絡報知装置２１Ｃは、それぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ個別に太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を報知する。
【００５８】
地絡報知装置２１Ｃは、それぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ個々に報知の有無を伝達可能な小型のスピーカ、回転灯や表示灯、ＬＥＤなどの複数の報知部２３Ｃを備える。
【００５９】
それぞれの報知部２３Ｃは、報知用開閉器２５が閉じると一斉に報知を行う。なお、報知部２３Ｃは、互いに隣接する第一接続箱７がある場合、これら第一接続箱７で共有しても良い。
【００６０】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃは、太陽光発電システム１の監視員が太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７の開閉操作を行うそれぞれの第一接続箱７や第二接続箱８に報知部２３Ｃを配置することによって、回路の地絡の有無の把握を容易にする。太陽光発電システム１が大規模な太陽光発電システムであればあるほど、太陽電池５、６、第一接続箱７および第二接続箱８の設置範囲は大きく広がり、全体で共通の報知部２３では報知が不十分になる場合が考えられる。そこで、地絡検出装置２Ｃは、第一接続箱７や第二接続箱８の機側で確実な報知を行う。
【００６１】
［第５の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第５実施形態について、図５を参照して説明する。
【００６２】
図５は、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００６３】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００６４】
図５に示すように、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄの地絡報知装置２１Ｄは、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無をそれぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ光学的に伝送する。
【００６５】
地絡報知装置２１Ｄは、報知用開閉器２５の他に、報知用開閉器２５に接続して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知らせるために点灯可能な光源３１と、光源３１から第一接続箱７や第二接続箱８へ報知の有無を光学的に伝達可能な光ファイバなどの報知部２３Ｄを備える。なお、報知部２３Ｄは、互いに隣接する第一接続箱７がある場合、これら第一接続箱７で共有しても良い。
【００６６】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄは、太陽光発電システム１の監視員が太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７の開閉操作を行うそれぞれの第一接続箱７や第二接続箱８に報知部２３Ｄを配置することによって、回路の地絡の有無の把握を容易にする。太陽光発電システム１が大規模な太陽光発電システムであればあるほど、太陽電池５、６、第一接続箱７および第二接続箱８の設置範囲は大きく広がり、全体で共通の報知部２３では報知が不十分になる場合が考えられる。そこで、地絡検出装置２Ｄは、第一接続箱７や第二接続箱８の機側で確実な報知を行う。
【００６７】
したがって、本実施形態に係る太陽光発電システム１、１Ｂの地絡検出装置２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄによれば、地絡発生箇所を容易かつ短時間で特定できる。
【００６８】
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】
【００６９】
１、１Ｂ 太陽光発電システム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 地絡検出装置
５ 太陽電池モジュール
６、６ａ 太陽電池ストリング
７、７ａ 第一接続箱
８ 第二接続箱
１１ パワーコンディショナ
１２、１２ａ、１２ｂ 太陽電池側開閉器
１３ 逆流防止素子
１５、１５ａ ケーブル
１６、１６ａ 第一中継側開閉器
１７、１７ａ、１７ｂ 第二中継側開閉器
１９ 地絡検出回路
２１、２１Ｃ、２１Ｄ 地絡報知装置
２２ ケーブル
２３、２３Ｃ、２３Ｄ 報知部
２５ 報知用開閉器
２７ 第二開閉器
２８ 選択装置
３１ 光源
１０１ 電力系統
【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の地絡検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、受光面に光を受けて発電する太陽電池モジュールを複数有する発電システムであり、複数の太陽電池モジュールを直列、並列に接続して所望の直流電圧と発電電力を得る。具体的には、太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールを直列に接続して太陽電池ストリングを構成し、複数の太陽電池ストリングを並列に接続して所望の直流電圧と発電電力を得る。
【０００３】
ところで、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極めて多量（例えば、数千枚以上）に備える。そこで、メガソーラーシステムのような太陽光発電システムは、複数の太陽電池ストリングを並列に接続する第一接続箱や、複数の第一接続箱を並列に接続する第二接続箱を用いて、複数の太陽電池ストリングを並列かつ多段階に接続する。
【０００４】
一方、回路に地絡が発生した場合の感電防止や回路保護の観点から、地絡検出装置を備える太陽光発電システムが知られている。従来の地絡検出装置は、太陽電池モジュールを備える回路の正極側と負極側との電圧差を監視して回路の地絡を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２３７４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の地絡検出装置は、太陽光発電システムの地絡の有無を検出することはできる。しかしながら、従来の地絡検出装置は、太陽光発電システムの回路上、何処で地絡が発生しているかを知ることができない。このことは、例えば住宅用太陽光発電システムのように小出力（２０ｋｗ未満）の太陽光発電システムの場合、従来の地絡検出装置が地絡を検出した後に人力で地絡箇所を探索するとしても時間や労力がそれほど大きく必要になることはなく、問題とまでは言えない。
【０００７】
一方、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の場合、地絡箇所の探索は極めて広大な調査範囲を対象にする必要があり、従来の地絡検出装置を用いても地絡箇所の特定が困難であり、時間が掛かるばかりか太陽光発電システムの稼働率を著しく損なうことにもなる。
【０００８】
そこで、本発明は、地絡発生箇所を容易かつ短時間で特定可能な太陽光発電システムの地絡検出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】
【０００９】
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の地絡検出装置は、それぞれが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複数の太陽電池ストリングと、それぞれが前記複数の太陽電池ストリングを電気的に並列接続する複数の第一接続箱と、前記複数の第一接続箱を電気的に並列接続する第二接続箱と、前記第二接続箱に電気的に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングを電力系統に連系するパワーコンディショナと、それぞれの前記第一接続箱または前記第二接続箱にあり前記太陽電池ストリングと前記第一接続箱との間または前記両接続箱間の回路を遮断可能な複数の遮断器または開閉可能な複数の開閉器と、前記パワーコンディショナに設けられて前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路と、前記地絡検出回路に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を前記複数の遮断器または前記複数の開閉器へ報知する地絡報知装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出システムを示すブロック図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【図５】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第１実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１３】
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の地絡検出装置を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、先ず、本実施形態に係る太陽光発電システム１は、地絡検出装置２を適用する発電システムである。太陽光発電システム１は、太陽電池モジュール５を直列、並列に接続して所望の直流電圧と発電能力を得ることが可能であり、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、発電能力に応じて必要数の太陽電池モジュール５を備える。
【００１５】
太陽光発電システム１は、それぞれが電気的に直列に接続する複数の太陽電池モジュール５を有する複数の太陽電池ストリング６と、それぞれが複数の太陽電池ストリング６を電気的に並列に接続する第一接続箱７と、複数の第一接続箱７を電気的に並列接続する第二接続箱８と、第二接続箱８に電気的に接続して太陽電池モジュール５または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１１と、を備える。
【００１６】
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、所望の直流電圧に応じて所要数の太陽電池モジュール５を直列に接続した回路である。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を電気的に並列に接続するものでも良く、太陽電池モジュール５および太陽電池ストリング６の数量は合計２つ以上であればいくつでも良い。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。
【００１７】
第一接続箱７は、それぞれの太陽電池ストリング６を個別に切り離し可能な複数の太陽電池側開閉器１２と、太陽電池ストリング６に対する逆電流の回り込みを阻止する逆流防止素子１３と、第一接続箱７と第二接続箱８とを中継するケーブル１５を切り離し可能な複数の第一中継側開閉器１６と、を収容する。
【００１８】
太陽電池側開閉器１２は、太陽電池ストリング６の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００１９】
逆流防止素子１３は、例えばダイオードであり、太陽電池ストリング６の正極側に接続して太陽電池ストリング６に逆向きの電流が流れることを防止する。例えば、太陽電池ストリング６の一部が日影になった場合、並列接続する太陽電池ストリング６間の出力電圧が不均衡になり日影になった太陽電池ストリング６に逆向きの電流が流れてしまうため、逆流防止素子１３は、この逆電流を防止する。
【００２０】
第一中継側開閉器１６は、ケーブル１５の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００２１】
第二接続箱８は、それぞれのケーブル１５を個別に切り離し可能な複数の第二中継側開閉器１７を収容する。
【００２２】
第二中継側開閉器１７は、ケーブル１５の正極側および負極側のそれぞれにある。
【００２３】
太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７は、第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を開閉可能な開閉器である。これら開閉器１２、１６、１７は、太陽光発電システム１の保守、点検時あるいは故障が発生したとき、太陽電池ストリング６、第一接続箱７およびケーブル１５の少なくとも１つを回路から切り離す。これら開閉器１２、１６、１７は、開閉器に代えて第一接続箱７または第二接続箱８にあり太陽電池ストリング６と第一接続箱７との間または両接続箱７、８間の回路を遮断可能な遮断器であっても良い。
【００２４】
なお、「開閉器」（ｓｗｉｔｃｈ）とは、電気回路を開閉する器具であり、特定の動作負荷条件を含め通常回路条件で電流を投入、通電および遮断し、短絡など特定の異常回路条件で指定時間の間電流を通電できる器具である。「遮断器」（ｃｉｒｃｕｉｔ−ｂｒｅａｋｅｒ）とは、正常状態において電流投入、保持および遮断を行い、短絡など指定された異常回路状態において電流投入、指定された時間保持および遮断を行う器具である。また、開閉器１２、１６、１７は、定格電圧のもとで負荷電流の開閉をたてまえとしない断路器（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を用いることは好ましくない。
【００２５】
パワーコンディショナ１１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）の交流電力に変換し、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１１は、太陽電池５、６の出力が日射強度や太陽電池５、６の表面温度によって変動するために、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から最大電力（最大出力）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１１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１１の直流動作電圧を変化する。
【００２６】
そして、本実施形態に係る地絡検出装置２は、太陽電池ストリング６、第一接続箱７、第二接続箱８およびパワーコンディショナ１１の他に、パワーコンディショナ１１に設けられて太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路１９と、地絡検出回路１９に接続して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を複数の開閉器１２、１６、１７へ報知する地絡報知装置２１と、を備える。
【００２７】
地絡検出回路１９は、第二接続箱８とパワーコンディショナ１１とを中継するケーブル２２の正極側と負極側との電圧差を監視して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を検出する。地絡検出回路１９は、ケーブル２２の正極側と負極側との間に相互に直列接続する複数の分圧抵抗（図示省略）を備える。また、地絡検出回路１９は、複数の分圧抵抗の中性点を接地し、非地絡時に互いに等しい電圧を発生する２つの電圧検出点（すなわち中性点よりも正極側の電圧検出点と中性点よりも負極側の電圧検出点と）を設定し、これら２つの電圧検出点の電圧差が所定の設定値よりも大きくなると回路の地絡を検出して地絡検出信号を出力する。
【００２８】
地絡報知装置２１は、地絡検出回路１９から地絡検出信号を受け取ると、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知らせるために作動する。地絡報知装置２１は、例えば音を発するスピーカや、光を発する回転灯や表示灯によって聴覚や視覚を通じて回路の地絡を知らせる。地絡報知装置２１は、太陽光発電システム１を設置する敷地において、第一接続箱７の設置箇所および第二接続箱８の設置箇所の全てに対して報知の有無を伝達できることが好ましい。
【００２９】
そこで、地絡報知装置２１は、第一接続箱７の設置箇所および第二接続箱８の設置箇所の全てに対して報知の有無を伝達可能なスピーカ、回転灯や表示灯などの報知部２３と、地絡検出回路１９に接続して地絡検出信号を受け取ると報知部２３の作動を行う報知用開閉器２５と、を備える。
【００３０】
次に、本実施形態に係る太陽光発電システム１の地絡検出装置２を使用して地絡箇所を特定する方法を説明する。
【００３１】
仮に、ある太陽電池ストリング６の負極側に地絡箇所Ａが生じると、地絡検出回路１９は、当該地絡を検出して地絡検出信号を出力する。次いで、地絡報知装置２１は、地絡検出信号を受け取ると報知用開閉器２５を閉じて報知部２３を作動させる。報知部２３は、スピーカの場合は適宜の音を、回転灯や表示灯の場合は適宜の光を発して地絡の発生を例えば太陽光発電システム１の監視員に知らせる。この時点で太陽光発電システム１の監視員は、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知るが、地絡箇所Ａが何処であるのかは分からない。
【００３２】
そこで、太陽光発電システム１の監視員は、第二接続箱８へ出向し、複数の第二中継側開閉器１７を順次に開閉する。
【００３３】
このとき、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、地絡箇所Ａの生じた太陽電池ストリング６ａに接続する第二中継側開閉器１７ａが開くと地絡検出回路１９による地絡検出がなくなり地絡検出信号の出力を停止する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を開いて報知部２３を停止する。これによって、第二中継側開閉器１７ａよりも太陽電池ストリング６側に地絡箇所Ａがあることが分かる。
【００３４】
他方、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、正常な系統に接続する第二中継側開閉器１７ｂが開いても地絡検出回路１９によって地絡を検出し地絡検出信号の出力を継続する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を閉じまたは維持して報知部２３を作動させる。
【００３５】
なお、第二中継側開閉器１７の全てを開閉しても報知部２３が停止せず、スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光が継続する場合、第二中継側開閉器１７から地絡検出回路１９の間のケーブル２２に地絡箇所があることが分かる。
【００３６】
次いで、太陽光発電システム１の監視員は、地絡箇所Ａに繋がる第一接続箱７ａへ出向し、複数の太陽電池側開閉器１２を順次に開閉する。
【００３７】
このとき、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、地絡箇所Ａの生じた太陽電池ストリング６ａに接続する太陽電池側開閉器１２ａが開くと地絡検出回路１９による地絡検出がなくなり地絡検出信号の出力を停止する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を開いて報知部２３を停止する。これによって、太陽電池側開閉器１２ａに接続する太陽電池ストリング６ａに地絡箇所Ａがあることが分かる。
【００３８】
他方、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、正常な系統に接続する太陽電池側開閉器１２ｂが開いても地絡検出回路１９によって地絡を検出し地絡検出信号の出力を継続する。そうすると、地絡報知装置２１は、報知用開閉器２５を閉じまたは維持して報知部２３を作動させる。
【００３９】
なお、太陽電池側開閉器１２の全てを開閉しても報知部２３が停止せず、スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光が継続する場合、第一中継側開閉器１６ａを開閉することによって報知部２３（スピーカが発する音や、回転灯や表示灯の光）が停止する場合、第一中継側開閉器１６ａと第二中継側開閉器１７ａとの間のケーブル１５ａに地絡箇所があることが分かる。
【００４０】
したがって、太陽光発電システム１の地絡検出装置２は、太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７を順次に開閉して地絡報知装置２１による報知が停止するか否かを調べることによって、太陽電池側開閉器１２よりも太陽電池ストリング６側、第一中継側開閉器１６から第二中継側開閉器１７の間（すなわちケーブル１５）および第二中継側開閉器１７から地絡検出回路１９の間（すなわちケーブル２２）のいずれに地絡箇所があるのかを絞り込み、地絡箇所を特定するために調査を必要とする範囲を小さくできる。
【００４１】
すなわち、太陽光発電システム１の地絡検出装置２によれば、地絡発生箇所の特定を短時間かつ少人数で実施することを可能にし、運用費を低減するとともに短絡箇所の修理時間を短縮化して太陽光発電システム１の稼働率を向上する。
【００４２】
［第２の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第２実施形態について、図２を参照して説明する。
【００４３】
図２は、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出システムを示すブロック図である。
【００４４】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ａにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００４５】
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の地絡検出装置２Ａは、地絡報知装置２１の活殺を切り換える第二開閉器２７を備える。
【００４６】
大規模な太陽光発電システムは、無人運転の運転方法を採用することが望まれる。そこで、地絡検出装置２Ａは、第二開閉器２７によって無人運転中に地絡報知装置２１が作動することを防止する。
【００４７】
［第３の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第３実施形態について、図３を参照して説明する。
【００４８】
図３は、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００４９】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００５０】
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１Ｂは、第１実施形態に係る太陽光発電システム１に相当する回路を複数備える極めて大規模な太陽光発電システムである。
【００５１】
そこで、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂは、それぞれが地絡検出回路１９を有する複数のパワーコンディショナ１１と、複数のパワーコンディショナ１１を択一的に選択していずれかの地絡検出回路１９を地絡報知装置２１に接続する選択装置２８と、を備える。
【００５２】
太陽光発電システム１Ｂのような極めて大規模な太陽光発電システムは、出力容量上限の都合から複数のパワーコンディショナ１１を備える。
【００５３】
一方、各パワーコンディショナ１１の回路（第１実施形態に係る太陽光発電システム１に相当する回路）が複数同時に地絡して故障する可能性は低い。そこで、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｂは、選択装置２８によって報知部２３を共有し、設置費用を低減するとともに設置に必要な場所を最小化する。
【００５４】
［第４の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第４実施形態について、図４を参照して説明する。
【００５５】
図４は、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００５６】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００５７】
図４に示すように、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃの地絡報知装置２１Ｃは、それぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ個別に太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無を報知する。
【００５８】
地絡報知装置２１Ｃは、それぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ個々に報知の有無を伝達可能な小型のスピーカ、回転灯や表示灯、ＬＥＤなどの複数の報知部２３Ｃを備える。
【００５９】
それぞれの報知部２３Ｃは、報知用開閉器２５が閉じると一斉に報知を行う。なお、報知部２３Ｃは、互いに隣接する第一接続箱７がある場合、これら第一接続箱７で共有しても良い。
【００６０】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｃは、太陽光発電システム１の監視員が太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７の開閉操作を行うそれぞれの第一接続箱７や第二接続箱８に報知部２３Ｃを配置することによって、回路の地絡の有無の把握を容易にする。太陽光発電システム１が大規模な太陽光発電システムであればあるほど、太陽電池５、６、第一接続箱７および第二接続箱８の設置範囲は大きく広がり、全体で共通の報知部２３では報知が不十分になる場合が考えられる。そこで、地絡検出装置２Ｃは、第一接続箱７や第二接続箱８の機側で確実な報知を行う。
【００６１】
［第５の実施形態］
本発明に係る太陽光発電システムの地絡検出装置の第５実施形態について、図５を参照して説明する。
【００６２】
図５は、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの地絡検出装置を示すブロック図である。
【００６３】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄにおいて第１実施形態の地絡検出装置２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。
【００６４】
図５に示すように、本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄの地絡報知装置２１Ｄは、太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路の地絡の有無をそれぞれの第一接続箱７および第二接続箱８へ光学的に伝送する。
【００６５】
地絡報知装置２１Ｄは、報知用開閉器２５の他に、報知用開閉器２５に接続して太陽電池モジュール５または太陽電池ストリング６からパワーコンディショナ１１までの回路に地絡が発生していることを知らせるために点灯可能な光源３１と、光源３１から第一接続箱７や第二接続箱８へ報知の有無を光学的に伝達可能な光ファイバなどの報知部２３Ｄを備える。なお、報知部２３Ｄは、互いに隣接する第一接続箱７がある場合、これら第一接続箱７で共有しても良い。
【００６６】
本実施形態に係る地絡検出装置２Ｄは、太陽光発電システム１の監視員が太陽電池側開閉器１２、第一中継側開閉器１６および第二中継側開閉器１７の開閉操作を行うそれぞれの第一接続箱７や第二接続箱８に報知部２３Ｄを配置することによって、回路の地絡の有無の把握を容易にする。太陽光発電システム１が大規模な太陽光発電システムであればあるほど、太陽電池５、６、第一接続箱７および第二接続箱８の設置範囲は大きく広がり、全体で共通の報知部２３では報知が不十分になる場合が考えられる。そこで、地絡検出装置２Ｄは、第一接続箱７や第二接続箱８の機側で確実な報知を行う。
【００６７】
したがって、本実施形態に係る太陽光発電システム１、１Ｂの地絡検出装置２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄによれば、地絡発生箇所を容易かつ短時間で特定できる。
【００６８】
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】
【００６９】
１、１Ｂ 太陽光発電システム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ 地絡検出装置
５ 太陽電池モジュール
６、６ａ 太陽電池ストリング
７、７ａ 第一接続箱
８ 第二接続箱
１１ パワーコンディショナ
１２、１２ａ、１２ｂ 太陽電池側開閉器
１３ 逆流防止素子
１５、１５ａ ケーブル
１６、１６ａ 第一中継側開閉器
１７、１７ａ、１７ｂ 第二中継側開閉器
１９ 地絡検出回路
２１、２１Ｃ、２１Ｄ 地絡報知装置
２２ ケーブル
２３、２３Ｃ、２３Ｄ 報知部
２５ 報知用開閉器
２７ 第二開閉器
２８ 選択装置
３１ 光源
１０１ 電力系統
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが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複数の太陽電池ストリングと、
それぞれが前記複数の太陽電池ストリングを電気的に並列接続する複数の第一接続箱と、
前記複数の第一接続箱を電気的に並列接続する第二接続箱と、
前記第二接続箱に電気的に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングを電力系統に連系するパワーコンディショナと、
それぞれの前記第一接続箱または前記第二接続箱にあり前記太陽電池ストリングと前記第一接続箱との間または前記両接続箱間の回路を遮断可能な複数の遮断器または開閉可能な複数の開閉器と、
前記パワーコンディショナに設けられて前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路と、
前記地絡検出回路に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を前記複数の遮断器または前記複数の開閉器へ報知する地絡報知装置と、を備えることを特徴とする太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項２】
前記地絡報知装置の活殺を切り換える第二開閉器を備え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の地絡検出装置。
【請求項３】
それぞれが前記地絡検出回路を有する複数の前記パワーコンディショナと、
前記複数のパワーコンディショナを択一的に選択していずれかの前記地絡検出回路を前記地絡報知装置に接続する選択装置と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項４】
前記地絡報知装置は、それぞれの前記第一接続箱および前記第二接続箱へ個別に前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を報知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項５】
前記地絡報知装置は、前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無をそれぞれの前記第一接続箱および前記第二接続箱へ光学的に伝送することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項１】
それぞれが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複数の太陽電池ストリングと、
それぞれが前記複数の太陽電池ストリングを電気的に並列接続する複数の第一接続箱と、
前記複数の第一接続箱を電気的に並列接続する第二接続箱と、
前記第二接続箱に電気的に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングを電力系統に連系するパワーコンディショナと、
それぞれの前記第一接続箱または前記第二接続箱にあり前記太陽電池ストリングと前記第一接続箱との間または前記両接続箱間の回路を遮断可能な複数の遮断器または開閉可能な複数の開閉器と、
前記パワーコンディショナに設けられて前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を検出する地絡検出回路と、
前記地絡検出回路に接続して前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を前記複数の遮断器または前記複数の開閉器へ報知する地絡報知装置と、を備えることを特徴とする太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項２】
前記地絡報知装置の活殺を切り換える第二開閉器を備え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の地絡検出装置。
【請求項３】
それぞれが前記地絡検出回路を有する複数の前記パワーコンディショナと、
前記複数のパワーコンディショナを択一的に選択していずれかの前記地絡検出回路を前記地絡報知装置に接続する選択装置と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項４】
前記地絡報知装置は、それぞれの前記第一接続箱および前記第二接続箱へ個別に前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無を報知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【請求項５】
前記地絡報知装置は、前記太陽電池モジュールまたは前記太陽電池ストリングから前記パワーコンディショナまでの回路の地絡の有無をそれぞれの前記第一接続箱および前記第二接続箱へ光学的に伝送することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光発電システムの地絡検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４４８５２（Ｐ２０１２−２４４８５２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５０６９（Ｐ２０１１−１１５０６９）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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