JP3754898B2 - Collector box for photovoltaic power generation, photovoltaic power generation apparatus and control method - Google Patents

Collector box for photovoltaic power generation, photovoltaic power generation apparatus and control method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電用集電箱、太陽光発電装置およびその制御方法に関し、特に、建物の屋根などに配置された、複数の太陽電池パネルが直列接続された太陽電池ストリングから構成される、太陽電池アレイを有する太陽光発電装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電力需要の増加に伴い、大規模発電所を補完する役割をもつ商用電力系統へ連系可能な太陽光発電システムが普及してきている。しかしながら、現在、系統連係型の太陽光発電システムを運用するには、安全性を常に厳しく確保しておかなければならない。また、発電システムを商用電力系統に連系せず、独立に使用する場合においても同様に、厳しい安全性確保を常に行うことが好ましい。太陽光発電システムを、今後一層、一般家庭に普及させるには、使用者に意識させることなく、安定的に電力を供給し、ことさら安全な状態にしておくことが必要であり、そのような機能をもったシステムが必要になる。
【０００３】
図７は太陽光発電システムの構成例を示す図である。このシステムは、直流電源である太陽電池アレイ１０１、太陽電池アレイ１０１の出力を集電する集電箱１０２、電力変換装置であるパワーコンディショナ１０３、および負荷１０４より構成されている。パワーコンディショナ１０３には、入出力が非絶縁のインバータ１０６、連系保護用のリレー１０７が設けられている。
【０００４】
太陽電池アレイ１０１の出力電圧は、太陽光発電システムとして必要な電圧が得られる様に適宜構成すればよい。個人住宅向けの３ｋＷ出力、単相２００Ｖに連系する太陽光発電システムでは、パワーコンディショナ１０３の変換効率や、開放電圧での最大電圧を考慮すると、パワーコンディショナ１０３の入力電圧（動作電圧）が２００Ｖ程度になるように、太陽電池アレイ１０１が構成されることが好ましい。なお、図７に示す構成では、太陽電池アレイ１０１、または、太陽電池アレイ１０１からパワーコンディショナ１０３の間の電路に異常が発生した時は、インバータ１０６の動作を停止し、連系保護用のリレー１０７を開くように動作する。
【０００５】
また、特公昭６１−１８４２３号公報には、図８に示す如くパワーコンディショナ１０３の停止時には太陽電池アレイ１０１の出力を短絡する構成が開示されている。図８の構成であれば、太陽電池アレイ１０１の地絡異常が検出された時に短絡開閉器１１１を閉じることで、太陽電池アレイ１０１の出力電圧を０Ｖとすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示す構成では、地絡などの異常が発生してパワーコンディショナ１０３の運転を停止しても、修理者が修理を行うまで太陽電池アレイ１０１の出力電圧は、太陽電池のストリング数（太陽電池パネルの直列数）分の開放電圧を発生した状態が持続される。
【０００７】
太陽電池のストリングの出力電圧を予め低い電圧、言い換えればストリング数を抑えて太陽光発電システムを構成することも可能であるが、２００Ｖ系統へ連系する場合、パワーコンディショナ１０３の昇圧比が大きくなることによる変換効率の悪化を招いてしまう。また、図７の構成では、一つのストリングに異常が発生した場合でも、太陽光発電システム全体の運転を停止しなければならないという欠点もある。図８に示す構成も、異常発生時にはシステム全体を停止しなければならないことは同様である。
【０００８】
また、太陽電池アレイ１０１と集電箱１０２を接続するケーブルが損傷することにより地絡が発生した場合などは、短絡電流がケーブル損傷部に流れ続け、損傷部が過熱するという問題もある。
【０００９】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するためのもので、変換効率の悪化を招くことがなく、太陽光発電システムの安全性を確保することを目的とする。また、太陽電池アレイの一部で地絡が発生した場合に、太陽光発電システム全体の運転を停止する必要をなくすことを他の目的とする。さらに、太陽電池アレイと集電箱を接続するケーブルが激しく損傷した場合に、損傷部の過熱を防ぐことを他の目的とする。
なお、本発明の特徴及び効果については、以下において、図面等によりさらに詳しく説明する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決する為に、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングの異常を検出すると異常検出信号を出力する検出器と、前記太陽電池ストリングの途中に設けられ該検出器からの異常検出信号により開状態に遷移する少なくとも一つの中間開閉器とを備えている太陽光発電用集電箱を提案する。
【００１１】
前記検出器は異常として少なくとも地絡を検出することが望ましく、前記太陽電池ストリング毎に切り離し可能なストリング開閉器を有し、前記検出器の異常検出信号により前記ストリング開閉器も開放することが望ましく、前記中間開閉器が前記ストリング開閉器より遅れて開放することが可能であり、前記異常検出信号を所定時間遅延する遅延器をさらに備え、前記異常検出信号は、前記ストリング開閉器へ直接供給され、前記中間開閉器へは前記遅延器を介して供給されることが好ましく、前記検出器から異常検出信号が出力されると警報を発する警報器を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングの途中に設けた複数の中間開閉器、断路器のうちから選定したいずれか一方を有し、選定されたそのいずれか一方が、同時に開閉可能である太陽光発電用集電箱であってもよい。
【００１３】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの地絡を検出すると異常検出信号を出力する検出器と、前記異常検出信号により開状態に遷移する少なくとも一つの開閉器とを有し、前記少なくとも一つの開閉器が前記太陽電池ストリングの途中に設けられている太陽光発電装置を提案する。この太陽光発電装置の場合、前記少なくとも一つの開閉器は複数ある場合にそれらが同時に開閉可能なことが望ましく、前記検出器および少なくとも一つの開閉器は、前記太陽電池ストリングから分離された集電箱に格納されていてもよい。
【００１４】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された複数の太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリング毎にその地絡を検出すると異常検出信号を出力する複数の検出器と、前記異常検出信号により開状態に遷移する第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは、並列に接続されており、前記第一の開閉器は、前記複数の太陽電池ストリングのそれぞれの途中に設けられている太陽光発電装置を提案する。
【００１５】
この太陽光発電装置の場合、前記太陽電池ストリングを他の太陽電池ストリングから切り離すための第二の開閉器を備え、前記第二の開閉器は前記異常検出信号により開状態に遷移することが望ましく、前記異常検出信号を所定時間遅延する遅延器をさらに備え、前記異常検出信号は、前記第二の開閉器へ直接供給され、前記第一の開閉器へは前記遅延器を介して供給されることが望ましい。また、前記複数の検出器および第一の開閉器は、前記太陽電池ストリングから分離された集電箱に格納されていることが好ましく、前記第一の開閉器は複数ある場合にそれらが同時に開閉可能であることが好ましい。
【００１６】
また、上記いずれの太陽光発電装置の場合も、前記検出器から異常検出信号が出力されると警報を発する警報器を備えることが好ましい。
【００１７】
上記構成において、太陽電池アレイの異常時に、異常ストリングの中間に設けた開閉器を開くことにより、異常の発生した太陽電池ストリングの開放電圧を引き下げ、設置した建物の安全性、または故障した太陽電池ストリングの修理を行う作業者の安全性を高めるものである。
【００１８】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器とを有する太陽光発電装置の制御方法において、前記太陽電池ストリングの地絡を検出すると、前記少なくとも一つの開閉器を開状態に遷移させる太陽光発電装置の制御方法を提案する。
【００１９】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された複数の太陽電池ストリングと、少なくとも一つの第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは並列に接続されており、前記第一の開閉器は前記複数の太陽電池ストリングそれぞれの途中に設けられている太陽光発電装置の制御方法において、前記太陽電池ストリング毎に、その地絡を検出し、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた前記第一の開閉器を開状態に遷移させる太陽光発電装置の制御方法を提案する。
【００２０】
前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングを他の太陽電池ストリングから切り離すための第二の開閉器を開状態に遷移させるステップをさらに含むことが望ましく、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、前記第二の開閉器は直ちに開状態に遷移され、前記第一の開閉器は所定時間後に開状態に遷移されることが望ましい。
【００２１】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器とを有する太陽光発電装置の制御方法を実行可能なプログラムにおいて、コンピューターに、前記太陽電池ストリングの地絡を検出するステップと、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器を開状態に遷移させるステップとをこの順に実行させるためのプログラムであってもよい。
【００２２】
また、本発明は、複数の太陽電池パネルが直列に接続された、複数の太陽電池ストリングと、少なくとも一つの第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは並列に接続されており、前記第一の開閉器は前記複数の太陽電池ストリングのそれぞれの途中に設けられている太陽光発電装置の制御方法を実行可能なプログラムにおいて、コンピューターに、前記太陽電池ストリング毎に、その地絡を検出するステップと、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた前記第一の開閉器を開状態に遷移させるステップとをこの順に実行させるためのプログラムであってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態としては、後述する中間開閉器を開閉する前に、あらかじめ太陽電池ストリングを太陽光発電システムから切り離し、中間開閉器に電流が流れていない状態で中間開閉器を開閉するように構成してもよい。このように構成することにより、中間開閉器に電流遮断能力の低い開閉器を使用することができる。
【００２４】
また、本発明の実施の形態として、複数の太陽電池パネルを直列に接続した太陽電池ストリングと太陽電池ストリングの中間に設けた後述する、複数の中間開閉器を有し、これら複数の中間開閉器が手動、自動で同時に開閉可能に構成した太陽光発電装置の集電箱としてもよい。このような構成において、太陽電池アレイの異常時に、異常な太陽電池ストリングの中間に設けた複数の中間開閉器を同時に開くことにより、一部の中間開閉器の切り忘れを防ぎ、太陽電池ストリングを確実かつ安全にサブストリングに分割することができる。また、中間開閉器の投入の際にも、複数の中間開閉器を同時に閉じることができ、一部の中間開閉器の入れ忘れを防ぐことができる。
【００２５】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について、図１および図２を用いて説明する。図２は実施例１に係る集電箱を用いた太陽光発電システムの模式図である。図１は、図２の点線で囲まれた太陽電池アレイ１と、実施例１に採用された集電箱２とが含まれる箇所を詳細に示す図である。実施例１に係る太陽光発電システムは、太陽電池アレイ１、集電箱２、パワーコンディショナ３、負荷へ電力を供給するためのアウトレット４、売買電メータ箱５、および配電盤６などで構成されている。以下、図１および図２中の構成要素について、順を追って説明する。
【００２６】
＜主要構成要素＞
太陽電池アレイ１
太陽電池アレイ１は、複数の太陽電池パネルを直列に接続してなる複数の太陽電池ストリング１−１，１−２，１−３，１−４を並列に接続して構成される。太陽電池パネルとしては、光電変換部にアモルファスシリコン系を用いたものや多結晶シリコン、結晶シリコンを用いたものが好適に使用される。太陽電池パネルの直列数は、太陽光発電システムとして必要な電圧が得られる様に適宜構成すればよいが、通常、個人住宅向けのシステムで２００Ｖの商用電力系統へ連系する場合には、太陽電池ストリングは２００Ｖ程度の電圧が出せるように構成されることが好ましい。
【００２７】
太陽電池ストリング１−１〜１−４
太陽電池アレイ１は、同じ構成の四つの太陽電池ストリング１−１，１−２，１−３，１−４の並列接続によって構成される。また、それぞれの太陽電池ストリング１−１〜１−４は、後に詳述するように、４枚のパネルを１組とした４組のサブストリングからなっており、計１６枚の太陽電池パネルの直列接続によって構成されている。図１において、太陽電池ストリング１−２〜１−４の構成は、太陽電池ストリング１−１と同様なので、太陽電池パネル１〜１６の図示を省略してある。
【００２８】
集電箱２
太陽電池アレイ１を構成する各太陽電池ストリング１−１〜１−４の出力は集電箱２で集電される。集電箱２は、使用者または点検者が点検可能な箇所に設置される。集電箱２内には以下に記述する中間開閉器２−１、ストリング開閉器２−２、地絡異常検出器２−３、逆流防止ダイオード２−４、および主開閉器２−５などが収納されている。
【００２９】
中間開閉器２−１
各太陽電池ストリングを複数個のサブストリングに区分けして、そのサブストリング間に第一の開閉器である中間開閉器２−１が配置される。実施例１における中間開閉器２−１は、リモートコントロール可能な入力端子を有し、外部信号によりトリップ可能なタイプを使用する。この中間開閉器２−１は、外部からのトリップ信号、または手動で開放可能であり、投入は手動で行う。なお、実施例１における中間開閉器２−１は、太陽電池ストリングの流し得る最大の電流を通電、遮断する能力をもつものを使用しなければならない。
【００３０】
ストリング開閉器２−２
各太陽電池ストリング１−１〜１−４毎に第二の開閉器であるストリング開閉器２−２が設けられる。ストリング開閉器２−２は、リモートコントロール可能な入力端子を有し、外部信号によりトリップ可能なタイプを使用する。ストリング開閉器２−２は、外部のトリップ信号、または手動で開放可能であり、投入は手動で行う。ストリング開閉器２−２は、太陽電池ストリング１−１〜１−４の保守点検時、あるいは一部の太陽電池パネルに不具合が生じたときに、回路から不具合ストリングを切り離すために設置する。なお、実施例１におけるストリング開閉器２−２は、太陽電池ストリングの流し得る最大の電流を通電、遮断する能力をもつものを使用しなければならない。
【００３１】
地絡異常検出器２−３
各太陽電池ストリング１−１〜１−４毎に地絡異常検出器２−３が設けられる。地絡異常検出器２−３は、正負２本のケーブルにクランプしたクランプ型電流センサで、２本のケーブルに流れる差電流量を検出する。これらの電流センサは、電線を切断せずに電流を測定して電圧に変換するものである。なお、実施例１における地絡異常検出器２−３としては、差電流が所定値以上であれば異常検出信号を出力するタイプのものを使用した。
【００３２】
逆流防止ダイオード２−４
太陽電池ストリング１−１〜１−４毎に逆流防止ダイオード２−４が設けられる。太陽電池は建築物７などの影になるとほとんど発電しなくなる。太陽電池アレイ１は太陽電池ストリング１−１〜１−４の並列回路として構成されているから、太陽電池ストリング１−１〜１−４間に出力電圧の不一致が生じて、この電圧の不一致が所定値以上の値となると、影になっているストリングへ他のストリングから電流が流入し、本来とは逆向きの電流が流れる。この逆電流を防止する為に、逆流防止ダイオード２−４は太陽電池ストリング１−１〜１−４毎に設置される。
【００３３】
主開閉器２−５
主開閉器２−５は、太陽電池ストリング１−１〜１−４の出力を集電した後の、パワーコンディショナ３への回路の途中に挿入する。主開閉器２−５はパワーコンディショナ３の異常時や点検時など、太陽電池からパワーコンディショナ３への給電を断つ際に使用する。なお、主開閉器２−５には、太陽電池アレイ１全体の最大電圧を満足し、最大電流を開閉可能なものを使用する必要がある。
【００３４】
パワーコンディショナ３
太陽電池アレイ１の出力は、集電箱２において集電された後パワーコンディショナ３に導かれる。パワーコンディショナ３は、太陽電池の直流電力を交流電力に変換する。そして、パワーコンディショナ３の出力は負荷で消費される。
【００３５】
負荷
系統連系を行うシステムにおいては、負荷は、商用電力系統９やその他電気負荷の組み合わせとすることができる。実施例１においてアウトレット４を介して電力が供給される負荷は、商用電力系統９と建築物７内の電気負荷８の組み合わせとした。
【００３６】
＜システム接続＞
実施例１に係る上記構成要素の接続について図面に基づいて説明する。
実施例１の太陽光発電システムが塔載された建築物７は、商用電力系統９から電力供給を受けるとともに、太陽光発電システムによる電力自給および商用電力系統９への逆潮流を行う。
【００３７】
商用電力系統９は、電路を介して建築物７内の電気設備に接続されている。電路と建築物７の途中には、売買電メータ箱５が設置されており、該売買電メータ箱５内部には電路から建築物７に供給される電力量を積算する買電電力メータ、太陽光発電システムから商用電力系統９に逆潮流される電力量を積算する売電電力メータが直列に接続されている。
【００３８】
さらに、建築物７内には配電盤６が設置され、建築物７に接続された電路は、配電盤６により建築物７内各部の照明器具やアウトレット４を介した負荷８に電力を供給すべく、屋内配線に分岐接続されている。配電盤６には、商用電力系統９と屋内配線とを切り離す目的の主幹ブレーカが設置され、また分岐する電路のそれぞれに分岐ブレーカが設置されている。また、太陽光発電システムと商用電力系統９とは、配電盤６内に設けられた太陽光発電システム連系ブレーカを介して接続されている。
【００３９】
太陽電池ストリング１−１〜１−４の出力は、集電箱２でまとめられ、パワーコンディショナ３で直流電力から交流電力に変換された後、配電盤６に接綾される。
【００４０】
太陽電池アレイ１の出力は、建築物７内の負荷８で消費される。太陽電池アレイ１の発電量が建築物７内の電力使用量を上回る場合には、余剰電力を売買電メータ箱５を介して商用電力系統９に売電する。
反対に、太陽電池アレイ１の発電量が建築物７内の電力使用量を下回る場合には、不足電力を商用電力系統９から売買電メータ箱５を介して買電する。
【００４１】
＜太陽電池パネル＞
実施例１における太陽電池パネルには、以下に記す特性のアモルファス太陽電池パネルを使用した。パネル１枚あたりの特性は、最大出力動作時電圧は１２Ｖ、最大出力動作時電流は４Ａであり、公称出力は４８Ｗである。また、出力開放時の開放電圧は１５Ｖである。この太陽電池パネルを１６枚直列接続して、最大出力動作時電圧１９２Ｖの太陽電池ストリングを構成した（出力７６８Ｗ、開放電圧２４０Ｖ）。この太陽電池ストリング１−１〜１−４を、建築物７の同一屋根面に配置し、最大出力で約３ｋＷの太陽光発電システムが構成されている。
【００４２】
また、図１に示す如く、１ストリングは、四つのサブストリングに分割し、１サブストリング４枚の太陽電池パネルで構成される。そしてそれぞれのサブストリングの両側端子は集電箱２に引込まれる。さらに、同一ストリングの隣り合うサブストリング間には、中間開閉器２−１を挿入する構成とした。
【００４３】
また、ストリングの両側端子は集電箱２においてストリング開閉器２−２に接続される。さらに、ストリングの電路は、地絡異常検出器２−３、および逆流防止ダイオード２−４を介して、集電点に接続される。
【００４４】
＜動作＞
図３は集電箱２と１ストリングとの接続を表す回路図である。
図３において、太陽電池ストリング１−１は、太陽電池パネル１〜４で構成されるサブストリング１−１１、太陽電池パネル５〜８で構成されるサブストリング１−１２、太陽電池パネル９〜１２で構成されるサブストリング１−１３、および太陽電池パネル１３〜１６で構成されるサブストリング１−１４とを備え、中間開閉器２−１を介して、これらサブストリングが直列接続される。
【００４５】
このような形態において、実施例１の集電箱２を含む太陽光発電システムは以下のように動作する。
図３に示す構成において、ストリング１−１のいずれかの箇所で地絡が発生した場合を仮定する。ストリング１−１の電路において地絡が発生すると、ストリング１−１の電路に設けられた集電箱２内の地絡異常検出器２−３が異常検出信号を出力する。この異常検出信号は、ストリング開閉器２−２と、中間開閉器２−１に送られる。ストリング開閉器２−２、中間開閉器２−１は地絡異常検出器２−３からの異常検出信号を受取ると開放状態となる。このとき、図１に示す四つのストリングのうち三つのストリング１−２〜１−４は通常どおり運転を継続し、パワーコンディショナ３は、三つのストリング１−２〜１−４の発電出力を交流電力に変換し、負荷に供給し続ける。
【００４６】
また、ストリング開閉器２−２が開放するとストリング１−１全体での開放電圧は２４０Ｖとなるが、中間開閉器２−１も同時に開放するために、開放電圧はそれぞれのサブストリングの開放電圧６０Ｖに抑えることが可能となる。
【００４７】
また、地絡異常検出器２−３の異常検出信号は、集電箱２内に設けられた、警報を発生する警報器（報知器）２−６にも送られる。警報器２−６は、地絡が発生して、太陽電池ストリングが電路から切り離されていることを使用者に連絡するためのものである。なお、警報器２−６は、太陽電池ストリング毎に設ける必要はなく、太陽電池アレイ１に対して一つ設ければよい。使用者は、警報器２−６の警報により、地絡の発生を認識し、太陽光発電システムの施工者や、工事業者に地絡箇所の補修を依頼する。屋根面で地絡が発生していても、中間開閉器２−１を開くことにより、地絡を起こしたストリングの開放電圧は低い電圧に抑えられているために、作業者は安全に作業を行うことができる。作業者は、地絡を補修した後、手動で地絡が発生したストリングのストリング開閉器２−２、及び中間開閉器２−１を閉じて、停止していたストリングの運転を再開する。
【００４８】
実施例１においては、ストリングの開放電圧２４０Ｖを６０Ｖに低減する例を示したが、低減する電圧は、その使用環境、使用目的に応じて適宜設定すればよい。
【００４９】
中間開閉器２−１を数多く設ければ、サブストリングの開放電圧を一層下げることは可能であるが、コスト、設置スペース等を考慮して、実施例１ではサブストリングの開放電圧を６０Ｖと設定した。
【００５０】
また、実施例１は、太陽電池ストリングを均等に四分割してサブストリングを構成したが、分割する箇所は配線の都合などで選択すればよく、サブストリングの最大開放電圧にのみ注意すればよい。
【００５１】
また、実施例１においては、地絡異常検出器２−３を集電箱２内に設け、その出力により中間開閉器２−１、ストリング開閉器２−２を開放する構成としたが、集電箱２内に地絡異常検出器２−３を有さず、パワーコンディショナ３からの異常検出信号にしたがって中間開閉器２−１、ストリング開閉器２−２を開放する構成としてもかまわない。ただし、この場合は、複数ストリングのうち、どのストリングで地絡が発生したか分からないために、すべてのストリングの中間開閉器２−１、ストリング開閉器２−２を開放しなければならず、システム全体の発電を停止しなければならない。
【００５２】
（実施例２）
以下、本発明に係る実施例２の太陽光発電システムを説明する。なお、実施例２において、実施例１と同様の構成についれは、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５３】
＜構成＞
図４は実施例２における集電箱２と太陽電池ストリング１−１との接続を示した図である。
実施例１の構成においては、中間開閉器２−１にストリング開閉器２−２と同等の電流開閉容量をもつ開閉器を用いる構成とした。これは、地絡異常検出器２−３からの異常検出信号が発生すると、ストリング開閉器２−２、中間開閉器２−１に同時に送られ、これら開閉器を同時に開放する構成としたためである。これに対して、実施例２に係る集電箱２では、信号遅延器２−７を設け、ストリング開閉器２−２が開放してから所定時間後に中間開閉器２−１を開放する構成としたので、中間開閉器２−１として電流開閉容量が低い開閉器の使用が可能である。
【００５４】
実施例２における中間開閉器２−１は、常に、ストリング開閉器２−２が開放された状態で開放されるので、断路器などの電流遮断能力が低いものを使用することができる。ただし、通電能力は、１ストリングに流しうる最大電流を満たすことが必要とされる。また、投入は中間開閉器２−１、ストリング開閉器２−２の順に行うことが好ましい。
【００５５】
異常検出信号が入力されて所定時間後に出力する信号遅延器２−７は、地絡異常検出器２−３と中間開閉器２−１の間に設けられる。信号遅延器２−７はタイマー、ＤＩＰスイッチとカウンタなどの遅延時間を設定可能なものにしてもよいし、ＣＲ（キャパシタと抵抗器との組み合わせ）で構成するなど、遅延時間を固定する方式にしてもかまわない。
【００５６】
＜動作＞
実施例２に係る太陽光発電システムは以下のように動作する。図４に示す構成において、太陽電池ストリング１−１のいずれかの箇所で地絡が発生した場合を仮定する。
【００５７】
太陽電池ストリング１−１の電路において地絡が発生すると、太陽電池ストリング１−１に設けられた地絡異常検出器２−３が異常検出信号を出力し、この信号がストリング開閉器２−２と、信号遅延器２−７に送られる。ストリング開閉器２−２は地絡異常検出器２−３からの出力を受取ると開放状態となる。一方、信号遅延器２−７は異常検出信号が入力されてから約１秒後に異常検出信号を出力するようにした。従って、中間開閉器２−１は、異常検出信号が出力されてから約１秒後に信号遅延器２−７から異常検出信号を受取ると開放状態となる。
【００５８】
このように、中間開閉器２−１を、ストリング開閉器２−２の開放後に時間差をもたせて動作させることで、中間開閉器２−１を電流が流れていない状態で開放させることが可能となる。
【００５９】
このとき、地絡が発生していない他の太陽電池ストリング１−２〜１−４は運転を継続し、パワーコンディショナ３はそれらの発電出力を交流電力に変換し、負荷に供給し続ける。
【００６０】
また、地絡が発生している太陽電池ストリング１−１の開放電圧は、ストリング開閉器２−２が開放するとストリング全体の開放電圧になるが、信号遅延器２−７の設定値である約１秒後に中間開閉器２−１も開放するために、ストリングの開放電圧はサブストリングの低い開放電圧に抑えることが可能になる。
【００６１】
また、実施例２においても、実施例１と同様に、警報器（報知器）２−６を設けた構成をとることも可能である。実施例２において、異常がなくなり（地絡が解消され）、切り離したストリングをシステムに再び接続する際には、ストリング開閉器２−２を投入する前に、電流の流れない状態で中間開閉器２−１を投入する必要がある。
【００６２】
（実施例３）
以下、本発明に係る実施例３の太陽光発電システムを説明する。なお、実施例３において、実施例１と同様の構成については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００６３】
＜構成＞
図５は実施例３の集電箱２内における中間開閉器２−１の接続図、図６は実施例３に係る集電箱２全体の接続図を示す。実施例３の集電箱２は、太陽電池ストリング１−１〜１−４の途中に設けられた複数の中間開閉器２−１を有し、これらの中間開閉器２−１は手動または自動で同時に開閉可能に構成されている。
【００６４】
実施例３における中間開閉器２−１は、個々のストリングをシステムから切り離すストリング開閉器２−２の役割も果す。実施例３における中間開閉器２−１は、複数の開閉器が同一のレバーで同時に開閉するようなものとする。
【００６５】
中間開閉器２−１の開閉の方式は手動のみで開閉するものと、自動、手動どちらでも開閉可能なものとのどちらでもかまわないが、実施例３では手動でのみ操作可能なものとする。
【００６６】
中間開閉器２−１は、インターロック、操作指示などで主開閉器２−５が開放した状態でのみ操作される場合はストリングの最大電流を通電する能力は必要であるが、最大電流を遮断する能力は必要ない。しかし、主開閉器２−５が投入された状態、すなわち、電流が流れている状態で中間開閉器２−１を操作する構成であれば、太陽電池ストリングの流し得る最大の電流を通電、遮断する能力をもつものを使用しなければならない。
【００６７】
＜動作＞
実施例３に係る集電箱２を含む太陽光発電システムは以下の様に動作する。
図５における中間開閉器２−１は五つの開閉器がレバー２−８によって同時に開閉可能であり、レバー２−８によって中間開閉器２−１を開放状態にすると、太陽電池ストリング１−１は、システムから切り離されると同時に、サブストリング単位で切り離されるように接続されている。
【００６８】
このような構成にすることで、実施例３においては、中間開閉器２−１のレバー２−８を操作することで、異常が発生した太陽電池ストリングをシステムから切り離すことと、システムから切り離された太陽電池ストリングの開放電圧を安全な電圧に引き下げることを同時に行うことができる。このようにすれば、太陽電池アレイの異常時に、異常な太陽電池ストリングの途中に設けた中間開閉器２−１を開くことにより、その太陽電池ストリングはサブストリングに分断される。従って、容易に、切り忘れ等の問題が発生し難く、確実に安全に、太陽電池ストリングをサブストリングに分割することができる。また、中間開閉器２−１の投入の際にも、複数の開閉器が同時に閉じられる、一部の開閉器の投入を忘れるなどの問題が発生し難い。
【００６９】
このように、実施例３においても、実施例１および実施例２と同様に、システムから切り離した太陽電池ストリングの開放電圧を安全な電圧値に分割することが可能になる。
【００７０】
なお、本発明は、上記の構成をコンピュータにより実現してもよく、具体的には、太陽電池ストリングの地絡を検出するステップと、太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた開閉器を開状態に遷移させるステップとをこの順にコンピュータにより実行させるプログラムにより実現してもよい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
（１）太陽電池ストリングの途中に中間開閉器を設けることにより、異常が発生した太陽電池ストリングの中間開閉器を開いて、その太陽電池ストリングの開放電圧を低い電圧にすることができる。
（２）中間開閉器により、異常が発生した太陽電池ストリングに電流を流すことなくその開放電圧を引き下げることができるので、ケーブルなどが激しく損傷して地絡が発生した場合などでも、短絡電流が損傷部に流れ続けることがなく、損傷箇所の過熱を防ぐことができる。
（３）ストリング開閉器により、異常が発生した太陽電池ストリングのみを太陽光発電システムから切り離すことができるので、正常な太陽電池ストリングの運転を継続することができる。
（４）遮断時はストリング開閉器を先に開放し、遅れて中間開閉器を開放することにより、中間開閉器の開閉可能な電流を小さいものとすることができ、中間開閉器を安価かつ小型にすることができる。
（５）太陽電池アレイの設置施工時、太陽電池アレイと集電箱とを接続するケーブルを集電箱に結線する際は、中間開閉器を開放しておけば、太陽電池ストリングの開放電圧が低い状態で結線が可能になり、結線作業を夜間に行うことや、太陽電池に遮光シートを被せるなどが不要になり、作業が安全かつ容易になる。
（６）異常が発生した太陽電池ストリングの途中に設けた複数の中間開閉器を同時に開くことにより、一部の中間開閉器の切り忘れを防いで、異常が発生した太陽電池ストリングを確実かつ安全にサブストリングに分割することができる。また、複数の中間開閉器を投入する際も、複数の中間開閉器を同時に閉じることにより、一部の中間開閉器の入れ忘れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１に係る太陽電池アレイおよび集電箱を示す図である。
【図２】 図１に示す太陽電池アレイおよび集電箱を採用した太陽光発電システムと、それが設置された建築物を示す図である。
【図３】 実施例１の集電箱内と１ストリングとの接続を表す回路図である。
【図４】 実施例２の集電箱と１ストリングとの接続を表す回路図である。
【図５】 実施例３の集電箱内の中間開閉器の接続を示す図である。
【図６】 実施例３の集電箱全体の接続図である。
【図７】 太陽光発電システムの構成例を示した図である。
【図８】 太陽光発電システムの別の構成例を示した図である。
【符号の説明】
１：太陽電池アレイ、１−１，１−２，１−３，１−４：太陽電池ストリング、１−１１，１−１２，１−１３，１−１４：サブストリング、２：集電箱、２−１：中間開閉器（第一の開閉器）、２−２：ストリング開閉器（第二の開閉器）、２−３：地絡異常検出器、２−４：逆流防止ダイオード、２−５：主開閉器、２−６：警報器（報知器）、２−７：信号遅延器、２−８：レバー、３：パワーコンディショナ、４：アウトレット、５：売買電メータ箱、６：配電盤、７：建築物、９：商用電力系統、１０１：太陽電池アレイ、１０２：集電箱、１０３：パワーコンディショナ、１０４：負荷、１０６：インバータ、１０７：連系保護リレー、１１１：短絡開閉器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photovoltaic power collection box, a photovoltaic power generation apparatus, and a control method therefor, and in particular, is configured from a solar cell string arranged in series on a roof of a building and the like, in which a plurality of solar cell panels are connected. It is suitable for a solar power generation device having a solar cell array.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with an increase in electric power demand, a photovoltaic power generation system that can be connected to a commercial electric power system having a role of complementing a large-scale power plant has become widespread. However, at present, in order to operate a grid-connected solar power generation system, safety must always be strictly secured. Similarly, it is preferable to always ensure strict safety even when the power generation system is used independently without being connected to the commercial power system. In order to further spread the photovoltaic power generation system to ordinary households in the future, it is necessary to supply power stably and keep it in a safe state without making the user aware of such functions. A system with
[0003]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a photovoltaic power generation system. This system includes a solar cell array 101 that is a DC power source, a current collection box 102 that collects the output of the solar cell array 101, a power conditioner 103 that is a power converter, and a load 104. The power conditioner 103 is provided with an inverter 106 whose input / output is non-insulated and a relay 107 for connection protection.
[0004]
What is necessary is just to comprise suitably the output voltage of the solar cell array 101 so that the voltage required as a solar power generation system may be obtained. In a photovoltaic power generation system linked to a 3kW output, single-phase 200V for private homes, the input voltage (operating voltage) of the power conditioner 103 is considered in consideration of the conversion efficiency of the power conditioner 103 and the maximum voltage at the open circuit voltage. It is preferable that the solar cell array 101 is configured so as to be about 200V. In the configuration shown in FIG. 7, when an abnormality occurs in the solar cell array 101 or the electric circuit between the solar cell array 101 and the power conditioner 103, the operation of the inverter 106 is stopped to protect the interconnection. It operates to open the relay 107.
[0005]
Japanese Patent Publication No. 61-18423 discloses a configuration in which the output of the solar cell array 101 is short-circuited when the power conditioner 103 is stopped as shown in FIG. With the configuration of FIG. 8, the output voltage of the solar cell array 101 can be set to 0 V by closing the short-circuit switch 111 when the ground fault abnormality of the solar cell array 101 is detected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration shown in FIG. 7, even if an abnormality such as a ground fault occurs and the operation of the power conditioner 103 is stopped, the output voltage of the solar cell array 101 is equal to the number of solar cell strings (until the repairer repairs). The state where the open circuit voltage for the number of solar cell panels in series) is maintained.
[0007]
Although it is possible to configure a photovoltaic power generation system by previously reducing the output voltage of the solar cell string, in other words, by reducing the number of strings, the step-up ratio of the power conditioner 103 is large when connecting to a 200 V system. As a result, the conversion efficiency deteriorates. In addition, the configuration of FIG. 7 has a drawback that the operation of the entire photovoltaic power generation system must be stopped even when an abnormality occurs in one string. The configuration shown in FIG. 8 is similar in that the entire system must be stopped when an abnormality occurs.
[0008]
Further, when a ground fault occurs due to damage to the cable connecting the solar cell array 101 and the current collecting box 102, there is a problem that the short-circuit current continues to flow to the cable damaged portion and the damaged portion is overheated.
[0009]
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems individually or collectively, and aims to ensure the safety of a photovoltaic power generation system without causing deterioration of conversion efficiency. Another object is to eliminate the need to stop the operation of the entire solar power generation system when a ground fault occurs in a part of the solar cell array. Furthermore, when the cable which connects a solar cell array and a current collection box is damaged severely, it aims at preventing the overheating of a damaged part.
The features and effects of the present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a detector that outputs an abnormality detection signal when an abnormality of a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series is detected, and a midway of the solar cell string. A photovoltaic power collection box is provided that includes at least one intermediate switch that is provided and transitions to an open state in response to an abnormality detection signal from the detector.
[0011]
The detector preferably detects at least a ground fault as an abnormality, has a string switch that can be separated for each solar cell string, and preferably opens the string switch by an abnormality detection signal of the detector. The intermediate switch can be opened later than the string switch, and further includes a delay unit that delays the abnormality detection signal for a predetermined time, and the abnormality detection signal is directly supplied to the string switch. The intermediate switch is preferably supplied via the delay device, and preferably includes an alarm device that issues an alarm when an abnormality detection signal is output from the detector.
[0012]
Further, the present invention has any one selected from a plurality of intermediate switches and disconnectors provided in the middle of a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series. Either one may be a solar power collection box that can be opened and closed simultaneously.
[0013]
The present invention also provides a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, a detector that outputs an abnormality detection signal when a ground fault of the solar cell string is detected, and an open state by the abnormality detection signal. A photovoltaic power generation apparatus is proposed in which the at least one switch is provided, and the at least one switch is provided in the middle of the solar cell string. In the case of this solar power generation device, when there are a plurality of the at least one switch, it is desirable that they can be simultaneously opened and closed, and the detector and the at least one switch are separated from the solar cell string. It may be stored in a box.
[0014]
Further, the present invention provides a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell panels are connected in series, a plurality of detectors that output an abnormality detection signal when the ground fault is detected for each of the solar cell strings, and the abnormality A first switch that transitions to an open state in response to a detection signal, the plurality of solar cell strings are connected in parallel, and the first switch is connected to each of the plurality of solar cell strings. We propose a solar power generation device installed on the way.
[0015]
In the case of this solar power generation device, it is preferable that the solar cell string includes a second switch for separating the solar cell string from other solar cell strings, and the second switch is preferably shifted to an open state by the abnormality detection signal. And a delay device for delaying the abnormality detection signal for a predetermined time, wherein the abnormality detection signal is directly supplied to the second switch and supplied to the first switch via the delay device. It is desirable. The plurality of detectors and the first switch are preferably stored in a current collection box separated from the solar cell string, and when there are a plurality of the first switches, they are simultaneously opened and closed. Preferably it is possible.
[0016]
Moreover, in any of the above solar power generation devices, it is preferable to include an alarm device that issues an alarm when an abnormality detection signal is output from the detector.
[0017]
In the above configuration, when the solar cell array is abnormal, by opening a switch provided in the middle of the abnormal string, the open voltage of the solar cell string in which the abnormality has occurred is lowered, and the safety of the installed building, or the failed solar cell It increases the safety of workers who repair strings.
[0018]
Further, the present invention relates to a method for controlling a photovoltaic power generation apparatus comprising: a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series; and at least one switch provided in the middle of the solar cell string, When a ground fault of a solar cell string is detected, a method for controlling a photovoltaic power generation apparatus is proposed in which the at least one switch is shifted to an open state.
[0019]
Further, the present invention includes a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and at least one first switch, and the plurality of solar cell strings are connected in parallel. The first switch detects a ground fault for each of the solar cell strings in the solar power generation device control method provided in the middle of each of the plurality of solar cell strings. When a ground fault is detected, the control method of the solar power generation device which makes the said 1st switch provided in the middle of the solar cell string transition to an open state is proposed.
[0020]
When the ground fault of the solar cell string is detected, the solar cell string may further include a step of transitioning a second switch for disconnecting the solar cell string from the other solar cell strings to an open state. When the ground fault is detected, the second switch is immediately shifted to the open state, and the first switch is preferably shifted to the open state after a predetermined time.
[0021]
In addition, the present invention can execute a control method of a photovoltaic power generation apparatus having a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and at least one switch provided in the middle of the solar cell string In this program, the computer detects a ground fault of the solar cell string, and when a ground fault of the solar cell string is detected, opens at least one switch provided in the middle of the solar cell string. It may be a program for causing the steps to transition to the state to be executed in this order.
[0022]
Further, the present invention includes a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and at least one first switch, wherein the plurality of solar cell strings are connected in parallel. The first switch is a program capable of executing a control method of the photovoltaic power generation apparatus provided in the middle of each of the plurality of solar cell strings, and is connected to the computer for each solar cell string. A step of detecting a fault and a step of transitioning the first switch provided in the middle of the solar cell string to an open state in this order when a ground fault of the solar cell string is detected It may be a program.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of the present invention, before opening and closing the intermediate switch described later, the solar cell string is disconnected from the photovoltaic power generation system in advance, and the intermediate switch is opened and closed with no current flowing through the intermediate switch. You may comprise. By comprising in this way, a switch with a low electric current interruption capability can be used for an intermediate switch.
[0024]
In addition, as an embodiment of the present invention, a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series and a plurality of intermediate switches described later provided between the solar cell strings are provided, and the plurality of intermediate switches However, it is good also as the current collection box of the solar power generation device comprised so that opening and closing is possible simultaneously manually. In such a configuration, in the event of an abnormality in the solar cell array, by simultaneously opening a plurality of intermediate switches provided in the middle of the abnormal solar cell string, it is possible to prevent some of the intermediate switches from being forgotten and to secure the solar cell string. And it can be safely divided into substrings. In addition, when the intermediate switches are turned on, a plurality of intermediate switches can be closed at the same time, and forgetting to insert some of the intermediate switches can be prevented.
[0025]
【Example】
Example 1
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is a schematic diagram of a solar power generation system using the current collection box according to the first embodiment. FIG. 1 is a diagram showing in detail a location including a solar cell array 1 surrounded by a dotted line in FIG. 2 and a current collection box 2 employed in the first embodiment. The photovoltaic power generation system according to the first embodiment includes a solar cell array 1, a current collection box 2, a power conditioner 3, an outlet 4 for supplying power to a load, a power sale meter box 5, a switchboard 6 and the like. ing. Hereinafter, the components in FIGS. 1 and 2 will be described in order.
[0026]
<Main components>
Solar cell array 1
The solar cell array 1 is configured by connecting a plurality of solar cell strings 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4 connected in parallel with a plurality of solar cell panels in series. As the solar cell panel, those using amorphous silicon, polycrystalline silicon, or crystalline silicon are preferably used for the photoelectric conversion portion. The number of solar cell panels in series may be appropriately configured so as to obtain a voltage necessary for a photovoltaic power generation system. Usually, when connecting to a 200V commercial power system in a system for a private house, The battery string is preferably configured to output a voltage of about 200V.
[0027]
Solar cell string 1-1 to 1-4
The solar cell array 1 is configured by parallel connection of four solar cell strings 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4 having the same configuration. Each of the solar cell strings 1-1 to 1-4 is composed of four sets of substrings, each of which includes four panels, as will be described in detail later. It is configured by series connection. In FIG. 1, since the structure of the solar cell string 1-2 to 1-4 is the same as that of the solar cell string 1-1, illustration of the solar cell panels 1-16 is abbreviate | omitted.
[0028]
Current collection box 2
The outputs of the solar cell strings 1-1 to 1-4 constituting the solar cell array 1 are collected by the current collection box 2. The current collection box 2 is installed at a location where a user or an inspector can inspect. In the current collection box 2, there are an intermediate switch 2-1, a string switch 2-2, a ground fault detector 2-3, a backflow prevention diode 2-4, a main switch 2-5 and the like described below. It is stored.
[0029]
Intermediate switch 2-1
Each solar cell string is divided into a plurality of substrings, and an intermediate switch 2-1 as a first switch is arranged between the substrings. The intermediate switch 2-1 in the first embodiment has a remote controllable input terminal and uses a type that can be tripped by an external signal. The intermediate switch 2-1 can be opened from an external trip signal or manually, and is turned on manually. In addition, the intermediate switch 2-1 in Example 1 must use what has the capability to supply and interrupt | block the maximum electric current which a solar cell string can flow.
[0030]
String switch 2-2
A string switch 2-2 which is a second switch is provided for each of the solar cell strings 1-1 to 1-4. The string switch 2-2 has a remote controllable input terminal and uses a type that can be tripped by an external signal. The string switch 2-2 can be opened by an external trip signal or manually, and is turned on manually. The string switch 2-2 is installed in order to isolate the defective string from the circuit at the time of maintenance and inspection of the solar cell strings 1-1 to 1-4, or when some of the solar cell panels are defective. In addition, the string switch 2-2 in Example 1 must use what has the capability to energize and interrupt the maximum current that the solar cell string can flow.
[0031]
Ground fault anomaly detector 2-3
A ground fault abnormality detector 2-3 is provided for each of the solar cell strings 1-1 to 1-4. The ground fault abnormality detector 2-3 is a clamp-type current sensor clamped on two positive and negative cables, and detects the amount of difference current flowing in the two cables. These current sensors measure a current without cutting the electric wire and convert it into a voltage. In addition, as the ground fault abnormality detector 2-3 in Example 1, the thing of the type which outputs an abnormality detection signal if the difference current was more than a predetermined value was used.
[0032]
Backflow prevention diode 2-4
A backflow prevention diode 2-4 is provided for each of the solar cell strings 1-1 to 1-4. Solar cells almost never generate electricity in the shadow of buildings 7 and the like. Since the solar cell array 1 is configured as a parallel circuit of the solar cell strings 1-1 to 1-4, an output voltage mismatch occurs between the solar cell strings 1-1 to 1-4. When the value is equal to or greater than the predetermined value, current flows from the other strings into the shadowed string, and a current in the opposite direction flows. In order to prevent this reverse current, the backflow prevention diode 2-4 is installed for each of the solar cell strings 1-1 to 1-4.
[0033]
Main switch 2-5
The main switch 2-5 is inserted in the middle of the circuit to the power conditioner 3 after collecting the outputs of the solar cell strings 1-1 to 1-4. The main switch 2-5 is used when the power supply from the solar cell to the power conditioner 3 is cut off, such as when the power conditioner 3 is abnormal or inspected. In addition, it is necessary to use what can satisfy | fill the maximum voltage of the whole solar cell array 1, and can open / close a maximum electric current for the main switch 2-5.
[0034]
Inverter 3
The output of the solar cell array 1 is collected in the current collection box 2 and then guided to the power conditioner 3. The power conditioner 3 converts the DC power of the solar cell into AC power. The output of the power conditioner 3 is consumed by the load.
[0035]
load
In a system that performs grid interconnection, the load can be a combination of the commercial power grid 9 and other electrical loads. In Example 1, the load to which electric power is supplied via the outlet 4 is a combination of the commercial power system 9 and the electric load 8 in the building 7.
[0036]
<System connection>
Connection of the above-described components according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The building 7 on which the solar power generation system according to the first embodiment is mounted receives power supply from the commercial power system 9 and performs power self-supply by the solar power generation system and reverse power flow to the commercial power system 9.
[0037]
The commercial power system 9 is connected to the electrical equipment in the building 7 via an electric path. An electricity meter box 5 is installed in the middle of the electric circuit and the building 7, and an electric power meter that integrates the amount of power supplied from the electric circuit to the building 7 is installed inside the electricity meter box 5 A power sale power meter that integrates the amount of power that flows backward from the photovoltaic system to the commercial power system 9 is connected in series.
[0038]
Furthermore, the switchboard 6 is installed in the building 7, and the electric circuit connected to the building 7 is to supply power to the load 8 via the lighting fixtures and outlets 4 of each part in the building 7 by the switchboard 6. Branch connected to indoor wiring. The distribution board 6 is provided with a main breaker for the purpose of separating the commercial power system 9 and the indoor wiring, and a branch breaker is installed in each branching electric circuit. The solar power generation system and the commercial power system 9 are connected via a solar power generation system interconnection breaker provided in the switchboard 6.
[0039]
Outputs of the solar cell strings 1-1 to 1-4 are collected by the current collection box 2, converted from direct current power to alternating current power by the power conditioner 3, and then connected to the switchboard 6.
[0040]
The output of the solar cell array 1 is consumed by the load 8 in the building 7. When the amount of power generated by the solar cell array 1 exceeds the amount of power used in the building 7, surplus power is sold to the commercial power system 9 via the power meter box 5.
On the contrary, when the power generation amount of the solar cell array 1 is lower than the power consumption amount in the building 7, the shortage power is purchased from the commercial power system 9 through the power meter box 5.
[0041]
<Solar cell panel>
As the solar cell panel in Example 1, an amorphous solar cell panel having the following characteristics was used. The characteristics per panel are 12V for maximum output operation, 4A for maximum output operation, and 48W nominal output. The open circuit voltage when the output is open is 15V. Sixteen solar battery panels were connected in series to form a solar battery string with a maximum output operating voltage of 192 V (output 768 W, open voltage 240 V). The solar cell strings 1-1 to 1-4 are arranged on the same roof surface of the building 7, and a solar power generation system having a maximum output of about 3 kW is configured.
[0042]
In addition, as shown in FIG. 1, one string is divided into four substrings and is composed of four solar cell panels of one substring. Then, both terminals of each substring are drawn into the current collection box 2. Further, an intermediate switch 2-1 is inserted between adjacent substrings of the same string.
[0043]
Further, both side terminals of the string are connected to the string switch 2-2 in the current collection box 2. Furthermore, the electric circuit of the string is connected to the current collecting point via the ground fault abnormality detector 2-3 and the backflow prevention diode 2-4.
[0044]
<Operation>
FIG. 3 is a circuit diagram showing the connection between the current collection box 2 and one string.
In FIG. 3, a solar cell string 1-1 includes a substring 1-11 configured by solar cell panels 1-4, a substring 1-12 configured by solar cell panels 5-8, and solar cell panels 9-12. And a substring 1-14 composed of solar cell panels 13-16, and these substrings are connected in series via the intermediate switch 2-1.
[0045]
In such a form, the photovoltaic power generation system including the current collection box 2 of Example 1 operates as follows.
In the configuration shown in FIG. 3, it is assumed that a ground fault occurs at any location of the string 1-1. When a ground fault occurs in the electric circuit of the string 1-1, the ground fault abnormality detector 2-3 in the current collection box 2 provided in the electric circuit of the string 1-1 outputs an abnormality detection signal. This abnormality detection signal is sent to the string switch 2-2 and the intermediate switch 2-1. When the string switch 2-2 and the intermediate switch 2-1 receive the abnormality detection signal from the ground fault abnormality detector 2-3, they are opened. At this time, among the four strings shown in FIG. 1, the three strings 1-2 to 1-4 continue to operate as usual, and the power conditioner 3 generates the power generation outputs of the three strings 1-2 to 1-4. Convert to AC power and continue to supply to the load.
[0046]
When the string switch 2-2 is opened, the open voltage of the entire string 1-1 becomes 240V. However, since the intermediate switch 2-1 is also opened at the same time, the open voltage is 60V of each substring. It becomes possible to suppress to.
[0047]
The abnormality detection signal of the ground fault abnormality detector 2-3 is also sent to an alarm device (notifier) 2-6 that is provided in the current collection box 2 and generates an alarm. The alarm device 2-6 is for notifying the user that a ground fault has occurred and the solar cell string is disconnected from the electric circuit. The alarm device 2-6 need not be provided for each solar cell string, and may be provided for the solar cell array 1. The user recognizes the occurrence of the ground fault by the alarm of the alarm device 2-6, and requests the installer of the photovoltaic power generation system or the contractor to repair the ground fault location. Even if a ground fault occurs on the roof surface, the open circuit voltage of the string that caused the ground fault is suppressed to a low voltage by opening the intermediate switch 2-1, so that the worker can work safely. It can be carried out. After repairing the ground fault, the operator manually closes the string switch 2-2 and the intermediate switch 2-1 of the string in which the ground fault has occurred, and restarts the operation of the stopped string.
[0048]
In Example 1, although the example which reduces the open circuit voltage 240V of a string to 60V was shown, what is necessary is just to set the voltage to reduce suitably according to the use environment and the intended purpose.
[0049]
If a large number of intermediate switches 2-1 are provided, the open voltage of the substring can be further reduced. However, in consideration of cost, installation space, etc., the open voltage of the substring is set to 60 V in the first embodiment. did.
[0050]
Further, in Example 1, the solar cell string is equally divided into four to form the substring. However, the portion to be divided may be selected for the convenience of wiring, and only the maximum open voltage of the substring needs to be noted. .
[0051]
In the first embodiment, the ground fault abnormality detector 2-3 is provided in the current collection box 2, and the intermediate switch 2-1 and the string switch 2-2 are opened by the output. The electric box 2 may not have the ground fault abnormality detector 2-3 and may be configured to open the intermediate switch 2-1 and the string switch 2-2 in accordance with the abnormality detection signal from the power conditioner 3. . However, in this case, since it is not known in which string of the plurality of strings the ground fault has occurred, the intermediate switches 2-1 and string switches 2-2 of all the strings must be opened, The power generation of the entire system must be stopped.
[0052]
(Example 2)
Hereinafter, the solar power generation system of Example 2 which concerns on this invention is demonstrated. Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0053]
<Configuration>
FIG. 4 is a diagram showing the connection between the current collection box 2 and the solar cell string 1-1 in the second embodiment.
In the configuration of the first embodiment, a switch having a current switching capacity equivalent to that of the string switch 2-2 is used as the intermediate switch 2-1. This is because when an abnormality detection signal from the ground fault abnormality detector 2-3 is generated, it is sent to the string switch 2-2 and the intermediate switch 2-1 at the same time, and these switches are opened at the same time. . On the other hand, in the current collection box 2 according to the second embodiment, the signal delay unit 2-7 is provided, and the intermediate switch 2-1 is opened after a predetermined time after the string switch 2-2 is opened. Therefore, a switch having a low current switching capacity can be used as the intermediate switch 2-1.
[0054]
Since the intermediate switch 2-1 in the second embodiment is always opened in a state where the string switch 2-2 is opened, a switch having a low current interrupting capability such as a disconnecting switch can be used. However, the current-carrying capacity is required to satisfy the maximum current that can flow through one string. In addition, it is preferable that the closing is performed in the order of the intermediate switch 2-1 and the string switch 2-2.
[0055]
A signal delay unit 2-7 that outputs an abnormality detection signal after a predetermined time is provided between the ground fault abnormality detector 2-3 and the intermediate switch 2-1. The signal delay unit 2-7 may be a delay unit such as a timer, a DIP switch and a counter that can be set, or a CR (combination of a capacitor and a resistor) is used to fix the delay time. It doesn't matter.
[0056]
<Operation>
The photovoltaic power generation system according to Example 2 operates as follows. In the configuration shown in FIG. 4, it is assumed that a ground fault occurs at any location of the solar cell string 1-1.
[0057]
When a ground fault occurs in the electric path of the solar cell string 1-1, the ground fault abnormality detector 2-3 provided in the solar cell string 1-1 outputs an abnormality detection signal, and this signal is the string switch 2-2. To the signal delay unit 2-7. When the string switch 2-2 receives the output from the ground fault abnormality detector 2-3, the string switch 2-2 is opened. On the other hand, the signal delay unit 2-7 outputs the abnormality detection signal about 1 second after the abnormality detection signal is input. Therefore, the intermediate switch 2-1 is opened when receiving the abnormality detection signal from the signal delay unit 2-7 about one second after the abnormality detection signal is output.
[0058]
Thus, by operating the intermediate switch 2-1 with a time difference after opening the string switch 2-2, the intermediate switch 2-1 can be opened in a state where no current flows. Become.
[0059]
At this time, the other solar cell strings 1-2 to 1-4 in which no ground fault has occurred continue to operate, and the power conditioner 3 continues to convert their power generation output to AC power and supply it to the load.
[0060]
In addition, the open circuit voltage of the solar cell string 1-1 in which the ground fault has occurred becomes the open circuit voltage of the entire string when the string switch 2-2 is opened, but is approximately the set value of the signal delay unit 2-7. Since the intermediate switch 2-1 is also opened after 1 second, the open voltage of the string can be suppressed to a low open voltage of the substring.
[0061]
Moreover, also in Example 2, it is also possible to take the structure which provided the alarm device (alarm device) 2-6 similarly to Example 1. FIG. In the second embodiment, when the abnormality disappears (the ground fault is eliminated) and the disconnected string is connected to the system again, before the string switch 2-2 is turned on, the intermediate switch is turned off in a state where no current flows. 2-1 needs to be input.
[0062]
Example 3
Hereinafter, the solar power generation system of Example 3 which concerns on this invention is demonstrated. Note that the same reference numerals in the third embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0063]
<Configuration>
FIG. 5 is a connection diagram of the intermediate switch 2-1 in the current collection box 2 of the third embodiment, and FIG. 6 is a connection diagram of the entire current collection box 2 according to the third embodiment. The current collection box 2 of Example 3 has a plurality of intermediate switches 2-1 provided in the middle of the solar cell strings 1-1 to 1-4, and these intermediate switches 2-1 are manually or automatically. It can be opened and closed at the same time.
[0064]
The intermediate switch 2-1 in the third embodiment also serves as a string switch 2-2 that separates individual strings from the system. The intermediate switch 2-1 in the third embodiment is configured such that a plurality of switches are simultaneously opened and closed with the same lever.
[0065]
The method of opening / closing the intermediate switch 2-1 may be either manually opened / closed or automatically / manually opened / closed, but in the third embodiment, it can be operated only manually.
[0066]
When the intermediate switch 2-1 is operated only when the main switch 2-5 is opened due to an interlock, an operation instruction, etc., the ability to pass the maximum current of the string is necessary, but the maximum current is cut off. The ability to do is not necessary. However, if the main switch 2-5 is turned on, that is, if the intermediate switch 2-1 is operated in a state where current is flowing, the maximum current that can be passed through the solar cell string is turned on and off. You must use the ability to do.
[0067]
<Operation>
The photovoltaic power generation system including the current collection box 2 according to the third embodiment operates as follows.
In the intermediate switch 2-1 in FIG. 5, five switches can be opened / closed simultaneously by the lever 2-8. When the intermediate switch 2-1 is opened by the lever 2-8, the solar cell string 1-1 is Are connected so as to be disconnected in substring units at the same time as being disconnected from the system.
[0068]
By adopting such a configuration, in Example 3, by operating the lever 2-8 of the intermediate switch 2-1, the solar cell string in which an abnormality has occurred is disconnected from the system and disconnected from the system. Further, it is possible to simultaneously reduce the open voltage of the solar cell string to a safe voltage. In this way, when the solar cell array is abnormal, by opening the intermediate switch 2-1 provided in the middle of the abnormal solar cell string, the solar cell string is divided into substrings. Therefore, problems such as forgetting to cut easily do not easily occur, and the solar cell string can be divided into substrings reliably and securely. Also, when the intermediate switch 2-1 is turned on, problems such as closing a plurality of switches simultaneously and forgetting to turn on some of the switches are unlikely to occur.
[0069]
Thus, also in Example 3, as in Example 1 and Example 2, it becomes possible to divide the open voltage of the solar cell string separated from the system into safe voltage values.
[0070]
In the present invention, the above-described configuration may be realized by a computer. Specifically, the step of detecting a ground fault of the solar cell string and the solar cell when the ground fault of the solar cell string is detected. The step of transitioning the switch provided in the middle of the string to the open state may be realized by a program executed by a computer in this order.
[0071]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
(1) By providing the intermediate switch in the middle of the solar cell string, the intermediate switch of the solar cell string in which an abnormality has occurred can be opened, and the open voltage of the solar cell string can be lowered.
(2) The intermediate switch can reduce the open-circuit voltage without flowing current to the solar cell string in which an abnormality has occurred. Therefore, even when a cable or the like is severely damaged and a ground fault occurs, the short-circuit current can be reduced. It does not continue to flow into the damaged part and can prevent overheating of the damaged part.
(3) Since only the solar cell string in which an abnormality has occurred can be separated from the photovoltaic power generation system by the string switch, normal operation of the solar cell string can be continued.
(4) Opening the string switch first when shutting off and opening the intermediate switch with a delay makes it possible to reduce the current that can be opened and closed by the intermediate switch, making the intermediate switch inexpensive and compact Can be.
(5) When installing the solar cell array, when connecting the cable connecting the solar cell array and the current collector box to the current collector box, if the intermediate switch is opened, the open voltage of the solar cell string will be Connection is possible in a low state, and it is not necessary to perform the connection work at night or to cover the solar cell with a light-shielding sheet, making the work safe and easy.
(6) By simultaneously opening a plurality of intermediate switches provided in the middle of a solar cell string in which an abnormality has occurred, it is possible to prevent some of the intermediate switches from being forgotten and to ensure that the solar cell string in which an abnormality has occurred is securely and safely Can be divided into substrings. In addition, even when a plurality of intermediate switches are turned on, forgetting to insert some of the intermediate switches can be prevented by simultaneously closing the plurality of intermediate switches.
[Brief description of the drawings]
1 is a diagram showing a solar cell array and a current collection box according to Example 1. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a solar power generation system employing the solar cell array and the current collection box shown in FIG. 1, and a building in which the solar power generation system is installed.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating connection between the current collection box and one string according to the first embodiment.
4 is a circuit diagram showing a connection between a current collecting box and one string according to Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating connection of intermediate switches in the current collection box according to the third embodiment.
FIG. 6 is a connection diagram of the entire current collection box according to the third embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a solar power generation system.
FIG. 8 is a diagram showing another configuration example of the solar power generation system.
[Explanation of symbols]
1: Solar cell array, 1-1, 1-2, 1-3, 1-4: Solar cell string, 1-11, 1-12, 1-13, 1-14: Substring, 2: Current collector box 2-1: Intermediate switch (first switch), 2-2: String switch (second switch), 2-3: Ground fault abnormality detector, 2-4: Backflow prevention diode, 2 -5: Main switch, 2-6: Alarm (notifier), 2-7: Signal delay, 2-8: Lever, 3: Power conditioner, 4: Outlet, 5: Electricity meter box, 6 : Switchboard, 7: building, 9: commercial power system, 101: solar cell array, 102: current collection box, 103: power conditioner, 104: load, 106: inverter, 107: interconnection protection relay, 111: short circuit Switch.

Claims (22)

複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングの異常を検出すると異常検出信号を出力する検出器と、前記太陽電池ストリングの途中に設けられ該検出器からの異常検出信号により開状態に遷移する少なくとも一つの中間開閉器とを備えていることを特徴とする太陽光発電用集電箱。A detector that outputs an abnormality detection signal when an abnormality is detected in a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and an open state that is provided in the middle of the solar cell string by an abnormality detection signal from the detector A collector box for photovoltaic power generation, comprising at least one intermediate switch for transition. 前記検出器は異常として少なくとも地絡を検出することを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電用集電箱。The collector box for photovoltaic power generation according to claim 1, wherein the detector detects at least a ground fault as an abnormality. 前記太陽電池ストリング毎に切り離し可能なストリング開閉器を有し、前記検出器の異常検出信号により前記ストリング開閉器も開放す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用集電箱。The solar cell current collector according to claim 1, further comprising a string switch that can be separated for each solar cell string, wherein the string switch is also opened by an abnormality detection signal of the detector. box. 前記中間開閉器が前記ストリング開閉器より遅れて開放することを特徴とする請求項３記載の太陽光発電用集電箱。
載の太陽光発電用集電箱。4. The solar power collection box according to claim 3, wherein the intermediate switch opens after the string switch.
A collection box for solar power generation. 前記異常検出信号を所定時間遅延する遅延器をさらに備え、前記異常検出信号は、前記ストリング開閉器へ直接供給され、前記中間開閉器へは前記遅延器を介して供給されることを特徴とする請求項３または４に記載の太陽光発電用集電箱。The apparatus further comprises a delay device that delays the abnormality detection signal for a predetermined time, and the abnormality detection signal is directly supplied to the string switch, and is supplied to the intermediate switch through the delay device. The collector box for photovoltaic power generation according to claim 3 or 4. 前記検出器から異常検出信号が出力されると警報を発する警報器を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽光発電用集電箱。The solar power collection box according to any one of claims 1 to 5, further comprising an alarm device that issues an alarm when an abnormality detection signal is output from the detector. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングの途中に設けた複数の中間開閉器、断路器のうちから選定したいずれか一方を有し、選定されたそのいずれか一方が、同時に開閉可能であることを特徴とする太陽光発電用集電箱。It has either one selected from a plurality of intermediate switches or disconnectors provided in the middle of a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and either one of them selected is opened and closed simultaneously A solar power collection box characterized by being capable. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの地絡を検出すると異常検出信号を出力する検出器と、前記異常検出信号により開状態に遷移する少なくとも一つの開閉器とを有し、前記少なくとも一つの開閉器が前記太陽電池ストリングの途中に設けられていることを特徴とする太陽光発電装置。A solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, a detector that outputs an abnormality detection signal when a ground fault of the solar cell string is detected, and at least one open / close that transitions to an open state by the abnormality detection signal A solar power generator, wherein the at least one switch is provided in the middle of the solar cell string. 前記少なくとも一つの開閉器は複数ある場合にそれらが同時に開閉可能なことを特徴とする請求項８に記載の太陽光発電装置。The solar power generation device according to claim 8, wherein when there are a plurality of the at least one switch, they can be opened and closed simultaneously. 前記検出器および少なくとも一つの開閉器は、前記太陽電池ストリングから分離された集電箱に格納されていることを特徴とする請求項８または９に記載の太陽光発電装置。The solar power generation device according to claim 8 or 9, wherein the detector and at least one switch are stored in a current collection box separated from the solar cell string. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された複数の太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリング毎にその地絡を検出すると異常検出信号を出力する複数の検出器と、前記異常検出信号により開状態に遷移する少なくとも一つの第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは、並列に接続されており、前記第一の開閉器は、前記複数の太陽電池ストリングのそれぞれの途中に設けられていることを特徴とする太陽光発電装置。A plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell panels are connected in series, a plurality of detectors that output an abnormality detection signal when a ground fault is detected for each solar cell string, and an open state by the abnormality detection signal And a plurality of solar cell strings are connected in parallel, and the first switch is provided in the middle of each of the plurality of solar cell strings. A solar power generation device characterized by that. 前記太陽電池ストリングを他の太陽電池ストリングから切り離すための第二の開閉器を備え、前記第二の開閉器は前記異常検出信号により開状態に遷移することを特徴とする請求項１１に記載の太陽光発電装置。12. The switch according to claim 11, further comprising a second switch for separating the solar cell string from another solar cell string, wherein the second switch is shifted to an open state by the abnormality detection signal. Solar power generator. 前記異常検出信号を所定時間遅延する遅延器をさらに備え、前記異常検出信号は、前記第二の開閉器へ直接供給され、前記第一の開閉器へは前記遅延器を介して供給されることを特徴とする請求項１２に記載の太陽光発電装置。A delay unit for delaying the abnormality detection signal for a predetermined time; the abnormality detection signal is directly supplied to the second switch; and the first switch is supplied via the delay unit. The solar power generation device according to claim 12. 前記複数の検出器および前記少なくとも一つの第一の開閉器は、前記太陽電池ストリングから分離された集電箱に格納されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の太陽光発電装置。14. The sun according to claim 11, wherein the plurality of detectors and the at least one first switch are stored in a current collection box separated from the solar cell string. Photovoltaic generator. 前記少なくとも一つの第一の開閉器は複数ある場合にそれらが同時に開閉可能であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の太陽光発電装置。The solar power generation device according to claim 11, wherein when there are a plurality of the at least one first switch, they can be simultaneously opened and closed. 前記検出器から異常検出信号が出力されると警報を発する警報器を備えることを特徴とする請求項８〜１５のいずれかに記載の太陽光発電装置。The solar power generation device according to any one of claims 8 to 15, further comprising an alarm device that issues an alarm when an abnormality detection signal is output from the detector. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器とを有する太陽光発電装置の制御方法において、
前記太陽電池ストリングの地絡を検出すると、前記少なくとも一つの開閉器を開状態に遷移させることを特徴とする太陽光発電装置の制御方法。In a control method of a solar power generation apparatus having a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series and at least one switch provided in the middle of the solar cell string,
When the ground fault of the said solar cell string is detected, the said at least 1 switch is changed to an open state, The control method of the solar power generation device characterized by the above-mentioned. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された、複数の太陽電池ストリングと、少なくとも一つの第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは並列に接続されており、前記第一の開閉器は前記複数の太陽電池ストリングそれぞれの途中に設けられている太陽光発電装置の制御方法において、前記太陽電池ストリング毎に、その地絡を検出するステップと、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた前記第一の開閉器を開状態に遷移させるステップとを有することを特徴とする太陽光発電装置の制御方法。A plurality of solar cell strings connected in series, and at least one first switch; wherein the plurality of solar cell strings are connected in parallel; In the control method of the photovoltaic power generation apparatus provided in the middle of each of the plurality of solar cell strings, the switch is configured to detect a ground fault for each solar cell string, and to detect a ground fault of the solar cell string. And a step of transitioning the first switch provided in the middle of the solar cell string to an open state when detected. 前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングを他の太陽電池ストリングから切り離すための第二の開閉器を開状態に遷移させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７または１８に記載の太陽光発電装置の制御方法。The method further comprises a step of transitioning a second switch for separating the solar cell string from another solar cell string to an open state when a ground fault of the solar cell string is detected. Or the control method of the solar power generation device of 18. 前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、前記第二の開閉器は直ちに開状態に遷移され、前記第一の開閉器は所定時間後に開状態に遷移されることを特徴とする請求項１９に記載の太陽光発電装置の制御方法。The second switch is immediately shifted to an open state when a ground fault of the solar cell string is detected, and the first switch is shifted to an open state after a predetermined time. The control method of the solar power generation device of 19. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された太陽電池ストリングと、前記太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器とを有する太陽光発電装置の制御方法を実行可能なプログラムにおいて、コンピューターに、前記太陽電池ストリングの地絡を検出するステップと、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた少なくとも一つの開閉器を開状態に遷移させるステップとをこの順に実行させるためのプログラム。In a program capable of executing a control method of a solar power generation device having a solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series and at least one switch provided in the middle of the solar cell string, Detecting a ground fault of the solar cell string; transitioning at least one switch provided in the middle of the solar cell string to an open state when a ground fault of the solar cell string is detected; A program to execute the programs in this order. 複数の太陽電池パネルが直列に接続された、複数の太陽電池ストリングと、少なくとも一つの第一の開閉器とを有し、前記複数の太陽電池ストリングは並列に接続されており、前記第一の開閉器は前記複数の太陽電池ストリングのそれぞれの途中に設けられている太陽光発電装置の制御方法を実行可能なプログラムにおいて、
コンピューターに、前記太陽電池ストリング毎に、その地絡を検出するステップと、前記太陽電池ストリングの地絡が検出されると、その太陽電池ストリングの途中に設けられた前記第一の開閉器を開状態に遷移させるステップとをこの順に実行させるためのプログラム。A plurality of solar cell strings connected in series, and at least one first switch; wherein the plurality of solar cell strings are connected in parallel; In the program that can execute the control method of the photovoltaic power generation device provided in the middle of each of the plurality of solar cell strings,
The computer detects a ground fault for each of the solar cell strings, and when a ground fault of the solar cell string is detected, opens the first switch provided in the middle of the solar cell string. A program for executing the steps of transition to the state in this order.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8723547B2 (en) 2011-07-04 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Solar photovoltaic junction box

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8319483B2 (en) 2007-08-06 2012-11-27 Solaredge Technologies Ltd. Digital average input current control in power converter
US11569659B2 (en) 2006-12-06 2023-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11309832B2 (en) 2006-12-06 2022-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US9088178B2 (en) 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8963369B2 (en) 2007-12-04 2015-02-24 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8531055B2 (en) 2006-12-06 2013-09-10 Solaredge Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US11296650B2 (en) 2006-12-06 2022-04-05 Solaredge Technologies Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US11728768B2 (en) 2006-12-06 2023-08-15 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8618692B2 (en) 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
EP3719949B1 (en) 2008-05-05 2024-08-21 Solaredge Technologies Ltd. Direct current power combiner
JP2010114150A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Sharp Corp Photovoltaic generation system
JP2010239083A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Honda Motor Co Ltd Photovoltaic power generating system
EP2499710B1 (en) * 2009-11-09 2014-07-16 Solarbos Inc. System for combining direct current power from multiple inputs
US20120049627A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Current collecting box for photovoltaic power generation
US8659858B2 (en) 2010-08-24 2014-02-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Ground-fault detecting device, current collecting box using the ground-fault detecting device, and photovoltaic power generating device using the current collecting box
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
US10230310B2 (en) * 2016-04-05 2019-03-12 Solaredge Technologies Ltd Safety switch for photovoltaic systems
JP2012130148A (en) * 2010-12-15 2012-07-05 Kandenko Co Ltd Diagnostic method and apparatus for photovoltaic power generation system
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
JP5205530B1 (en) * 2012-04-03 2013-06-05 株式会社システム・ジェイディー Solar cell array inspection system
JP5415654B1 (en) * 2012-04-27 2014-02-12 パナソニック株式会社 Wiring switching system
JP2013247787A (en) * 2012-05-25 2013-12-09 Toshiba Corp Photovoltaic power generation system and short circuit current detector
JP2014003171A (en) * 2012-06-19 2014-01-09 Mitsubishi Electric Corp Junction box and photovoltaic power generating system
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
JP2015233386A (en) * 2014-06-10 2015-12-24 日東工業株式会社 Photovoltaic power generation system
JP6448946B2 (en) * 2014-08-11 2019-01-09 東北電力株式会社 Solar panel abnormality detection system
JP2016187240A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 太平洋工業株式会社 Hot spot detector
EP3338146B1 (en) * 2015-08-18 2021-04-07 McCune, Chuck Potential voltage and hazard stop system
CN106771957B (en) * 2015-11-24 2019-07-30 神华（北京）光伏科技研发有限公司 Photovoltaic power generation input circuit fault detection method, apparatus and system
US12057807B2 (en) 2016-04-05 2024-08-06 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US10411645B1 (en) 2016-05-09 2019-09-10 Solarbos, Inc Photovoltaic module sourced control power
US10950402B2 (en) 2017-10-17 2021-03-16 Solarbos, Inc. Electrical contactor
JP2021035221A (en) 2019-08-27 2021-03-01 オムロン株式会社 Photovoltaic power generation network shutoff unit, and photovoltaic power generation network shutoff system comprising the same
JP2021035218A (en) 2019-08-27 2021-03-01 オムロン株式会社 Photovoltaic power generation network shutoff unit, and photovoltaic power generation network shutoff system comprising the same
JP2021035217A (en) 2019-08-27 2021-03-01 オムロン株式会社 Photovoltaic power generation network shutoff unit, and photovoltaic power generation network shutoff system comprising the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8723547B2 (en) 2011-07-04 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Solar photovoltaic junction box

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