JP2002091586A - Solar light power generating device and its controlling method - Google Patents

Solar light power generating device and its controlling method

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JP2002091586A
JP2002091586A JP2000283966A JP2000283966A JP2002091586A JP 2002091586 A JP2002091586 A JP 2002091586A JP 2000283966 A JP2000283966 A JP 2000283966A JP 2000283966 A JP2000283966 A JP 2000283966A JP 2002091586 A JP2002091586 A JP 2002091586A
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solar cell
string
switch
photovoltaic power
abnormality
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JP2000283966A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Kondo
博志 近藤
Nobuyoshi Takehara
信善 竹原
Naoki Manabe
直規 真鍋
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that the operation of a power conditioner stops in case a ground fault takes place and that the open circuit voltage of a solar-cell array is maintained and the danger of an electric shock fault remains even though the linking breaker of a distribution board is opened. SOLUTION: When a ground shock detector 23 detects the ground shock in a solar cell string, the open circuit voltage of the solar cell string can be suppressed low by opening switches 21 provided between a plurality of solar panels (substring) constituting the solar cell string where the ground shock is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は太陽光発電装置およ
びその制御方法に関し、例えば、建物の屋根に配置され
た複数の太陽電池パネルからなる太陽電池ストリングを
有する太陽光発電システムおよびその制御方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation apparatus and a control method thereof, for example, a photovoltaic power generation system having a photovoltaic string including a plurality of photovoltaic panels arranged on a roof of a building and a control method thereof. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の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系統連系型の太陽光発電シス
テムが普及しはじめている。しかしながら、系統連系型
の太陽光発電システムを運用するには、電気設備技術基
準に規定されるような厳しい管理が要求される。また、
系統に連系せずに、太陽光発電システムを独立に使用す
る場合でも同様の管理を行うことが好ましい。
2. Description of the Related Art With the recent increase in power demand, a grid-connected solar power generation system having a role of complementing a large-scale power plant has begun to spread. However, in order to operate a grid-connected photovoltaic power generation system, strict management is required as specified in the electrical equipment technical standards. Also,
It is preferable to perform the same management even when the photovoltaic power generation system is used independently without being connected to the grid.

【0003】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、安定な電力供給を可能にするとと
もに、使用者に意識させることなく常に安全な状態が保
てることが必要で、そのような機能をもったシステムが
必要とされる。
In order to further spread the photovoltaic power generation system to ordinary households in the future, it is necessary that stable power supply be possible and that a safe state be maintained without the user's awareness. A system with various functions is required.

【0004】図1は太陽光発電システムの構成例を示す
ブロック図である。一般に、太陽光発電システムは、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から構成される。
なお、太陽電池アレイ101は、複数の太陽電池パネル
(またはモジュール)を直列接続したストリングを複数
並列に接続したものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a photovoltaic power generation system. In general, a photovoltaic power generation system includes a solar cell array 101 that is a DC power supply, a current collection box 102 that collects the output of the solar cell array 101, a power conditioner 103 that is a power conversion device, and a load 104. .
The solar cell array 101 is obtained by connecting a plurality of strings in which a plurality of solar cell panels (or modules) are connected in series, in parallel.

【0005】パワーコンディショナ103には、非絶縁型
(トランスレス)インバータ回路106および連系保護リ
レー107が設けられている。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
ように適宜構成すればよい。通常、個人住宅向け単相20
0V出力3kWで連系運転を行うシステムにおいては、パワ
ーコンディショナ103の変換効率を考慮すると、パワー
コンディショナ103の入力電圧が200V程度になるように
構成されることが好ましい。
The power conditioner 103 includes a non-insulated (transformerless) inverter circuit 106 and an interconnection protection relay 107. The output voltage of the solar cell array 101 may be appropriately configured such that a voltage required for a solar power generation system is obtained. Normally, single-phase 20 for private residences
In a system that performs an interconnected operation with a 0 V output of 3 kW, it is preferable that the input voltage of the power conditioner 103 be configured to be about 200 V in consideration of the conversion efficiency of the power conditioner 103.

【0006】また、図1の構成において太陽電池アレイ1
04または電力路において地絡などの異常が発生した場合
は、インバータ回路106の動作が停止されるとともに、
連系保護リレー107が開かれる。従って、連系保護リレ
ー107の働きにより、太陽光発電システムは負荷104に対
応する電力系統からは分離され、電力系統からの漏電事
故や感電事故などは発生しない。しかし、太陽光発電シ
ステムには太陽電池アレイ101が接続されているので、
連系保護リレー107を開いただけでは、太陽電池アレイ1
01の開放電圧による感電事故は防げない。
In addition, in the configuration shown in FIG.
04 or when an abnormality such as a ground fault occurs in the power path, the operation of the inverter circuit 106 is stopped, and
The interconnection protection relay 107 is opened. Therefore, by the function of the interconnection protection relay 107, the photovoltaic power generation system is separated from the electric power system corresponding to the load 104, and no electric leakage accident or electric shock accident from the electric power system occurs. However, since the solar cell array 101 is connected to the solar power generation system,
Just opening the interconnection protection relay 107, the solar cell array 1
The electric shock accident due to the open voltage of 01 cannot be prevented.

【0007】特公昭61-18423号公報には、図2に示すよ
うに、パワーコンディショナ103の動作が停止された場
合に太陽電池アレイ101の出力を短絡する短絡開閉器111
が記載され、例えば地絡が検出された場合に短絡開閉器
111を閉じることが開示されている。図2に示す構成であ
れば、地絡などの異常が検出された場合は連系保護リレ
ーを開き、短絡開閉器111を閉じることで太陽電池アレ
イ101の出力が短絡されるので、太陽電池アレイ101の出
力電圧をほぼ零にすることができ、感電事故を防ぐこと
が可能になる。
Japanese Patent Publication No. 61-18423 discloses a short-circuit switch 111 for short-circuiting the output of a solar cell array 101 when the operation of a power conditioner 103 is stopped, as shown in FIG.
Is described, for example, when a ground fault is detected
It is disclosed to close 111. With the configuration shown in FIG. 2, when an abnormality such as a ground fault is detected, the output of the solar cell array 101 is short-circuited by opening the interconnection protection relay and closing the short-circuit switch 111. The output voltage of 101 can be made almost zero, and it is possible to prevent an electric shock accident.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図1
に示す構成では、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、連系保護リレー107を開いても、太
陽電池パネルの直列数分の開放電圧が維持され、感電事
故の危険性が残る。太陽電池アレイ101の出力電圧を低
くして感電事故の危険をなくした太陽光発電システムを
構成することもできる。しかし、200Vの電力系統に連系
する場合、パワーコンディショナ103の昇圧比が大きく
なり、変換効率の悪化を招く。
As described above, FIG.
In the configuration shown in Fig.
Even if the operation of 103 is stopped and the interconnection protection relay 107 is opened, the open voltage for the number of solar cell panels connected in series is maintained, and the risk of electric shock remains. It is also possible to configure a photovoltaic power generation system in which the output voltage of the photovoltaic array 101 is lowered to eliminate the risk of electric shock. However, when the power conditioner 103 is connected to a 200 V power system, the boosting ratio of the power conditioner 103 is increased, and conversion efficiency is deteriorated.

【0009】また、図2に示す構成では、一つのストリ
ングに異常が発生した場合でも、短絡開閉器111が閉じ
られるため、太陽光発電システム全体の運転を停止しな
ければならない欠点がある。さらに、電力路のケーブル
などが激しく損傷することで短絡が発生した場合には、
短絡開閉器111を閉じたとしても、太陽電池アレイが発
電した電力によりケーブルの損傷部に短絡電流が流れ続
け、損傷部が発熱することもあり得る。
In addition, the configuration shown in FIG. 2 has a disadvantage that even when an abnormality occurs in one string, the short-circuit switch 111 is closed, so that the operation of the entire photovoltaic power generation system must be stopped. Furthermore, if a short circuit occurs due to severe damage to the power path cable, etc.,
Even if the short-circuit switch 111 is closed, the short-circuit current may continue to flow through the damaged portion of the cable due to the power generated by the solar cell array, and the damaged portion may generate heat.

【0010】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あり、太陽電池ストリングで
異常が発生した場合に太陽電池ストリングの開放電圧を
低く抑えることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems individually or collectively, and it is an object of the present invention to reduce the open voltage of a solar cell string when an abnormality occurs in the solar cell string.

【0011】また、一部の太陽電池ストリングで異常が
発生した場合は、太陽光発電装置の運転を停止しないで
済む太陽電池発電装置およびその制御方法を提供するこ
とを他の目的とする。
Another object of the present invention is to provide a photovoltaic power generator and a control method thereof, in which the operation of the photovoltaic power generator does not need to be stopped when an abnormality occurs in some of the photovoltaic strings.

【0012】さらに、電力路のケーブルなどが激しく損
傷することで短絡が発生した場合でも、太陽電池ストリ
ングが発電した電力によりケーブルの損傷部に短絡電流
が流れ続けることがない太陽電池発電装置およびその制
御方法を提供することを他の目的とする。
Further, even when a short circuit occurs due to severe damage to a cable or the like in a power path, a short-circuit current does not continue to flow to a damaged portion of the cable due to power generated by the solar cell string, and a solar cell power generation device. It is another object to provide a control method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.

【0014】本発明にかかる太陽光発電装置は、複数の
太陽電池パネルが直列接続されたストリングから出力さ
れる電力を負荷へ供給する太陽光発電装置であって、前
記ストリングにおける異常を検出する検出器と、前記ス
トリングを構成する太陽電池パネル間に設けられ、前記
検出器が異常を検出すると開放される開閉器とを有する
ことを特徴とする。
A photovoltaic power generation device according to the present invention is a photovoltaic power generation device for supplying power output from a string in which a plurality of solar cell panels are connected in series to a load. And a switch provided between the solar cell panels constituting the string and opened when the detector detects an abnormality.

【0015】また、複数の太陽電池パネルが直列接続さ
れた、複数のストリングから出力される電力を負荷へ供
給する太陽光発電装置であって、前記複数のストリング
それぞれは、前記ストリングにおける異常を検出する検
出器と、前記ストリングを太陽光発電装置から切り離す
ための第一の開閉器と、前記ストリングを構成する太陽
電池パネル間に設けられる第二の開閉器とを備え、前記
第一および第二の開閉器は、前記検出器が異常を検出す
ると開放されることを特徴とする。
[0015] Further, there is provided a photovoltaic power generator for supplying power output from a plurality of strings to a load, in which a plurality of solar cell panels are connected in series, wherein each of the plurality of strings detects an abnormality in the string. And a first switch for separating the string from the photovoltaic power generator, and a second switch provided between solar cell panels constituting the string, the first and second Is opened when the detector detects an abnormality.

【0016】本発明にかかる制御方法は、複数の太陽電
池パネルが直列接続されたストリングから出力される電
力を負荷へ供給する太陽光発電装置の制御方法であっ
て、前記ストリングにおける異常を検出し、異常が検出
されると、前記ストリングを構成する太陽電池パネル間
に設けられた開閉器を開放することを特徴とする。
A control method according to the present invention is a control method for a solar power generation apparatus for supplying power output from a string in which a plurality of solar cell panels are connected in series to a load, and detects an abnormality in the string. When an abnormality is detected, a switch provided between the solar cell panels constituting the string is opened.

【0017】また、複数の太陽電池パネルが直列接続さ
れた、複数のストリングから出力される電力を負荷へ供
給する太陽光発電装置の制御方法であって、前記複数の
ストリングそれぞれは前記ストリングを太陽光発電装置
から切り離すための第一の開閉器、および、前記ストリ
ングを構成する太陽電池パネル間に設けられる第二の開
閉器とを備え、前記ストリングそれぞれにおける異常を
検出し、異常を検出すると、異常が検出されたストリン
グの前記第一および第二の開閉器を開放することを特徴
とする。
Also, there is provided a method for controlling a photovoltaic power generator, in which a plurality of solar cell panels are connected in series and supplying power output from a plurality of strings to a load, wherein each of the plurality of strings connects the string to a solar cell. A first switch for disconnecting from the photovoltaic device, and a second switch provided between solar cell panels constituting the string, detecting an abnormality in each of the strings, and detecting an abnormality, The first and second switches of the string in which an abnormality is detected are opened.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の太陽光発電システムを図面を参照して詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solar power generation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】[0019]

【第1実施形態】[システムの構成]図3は第1実施形態
の系統連系型の太陽光発電システムの構成例を示す図で
ある。本実施形態の太陽光発電システムが設置された建
物は、商用電力系統4から電力の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電力商用
系統4への逆潮流を行う。以下、図3に示す構成要素を順
に説明する。
First Embodiment [System Configuration] FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a grid-connected solar power generation system according to a first embodiment. The building in which the photovoltaic power generation system of this embodiment is installed receives power supply from the commercial power supply system 4 and performs self-supply by the photovoltaic power generation system and reverse power flow to the power supply commercial power supply system 4. Hereinafter, the components shown in FIG. 3 will be described in order.

【0020】●太陽電池アレイ 太陽電池アレイ1は、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を複数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るものや、多結晶シリコン、結晶
シリコンを用いるものが好適に使用される。
Solar Cell Array The solar cell array 1 is formed by connecting a plurality of solar cell strings in which a plurality of solar cell panels are connected in series. As the solar cell panel, a panel using an amorphous silicon-based photoelectric conversion unit, a panel using polycrystalline silicon, or a crystal silicon are preferably used.

【0021】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ように適宜構成すれ
ばよい。通常、個人住宅向け3kW出力の太陽光発電シス
テムでは200V程度の出力電圧になるように構成されるこ
とが好ましい。
The number of solar cell panels connected in series may be appropriately configured so as to obtain a voltage required for a solar power generation system. Normally, it is preferable that a 3 kW output solar power generation system for a private house be configured to have an output voltage of about 200 V.

【0022】本実施形態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す
る。パネル一枚当たりの最大出力動作時電圧および電流
12V、4Aであり、公称出力は48Wである。また、出力端を
開放した場合の開放電圧は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する。従って、太陽電池ストリ
ングスの最大出力動作時の出力電力は768Wであり、開放
電圧は240Vになる。この太陽電池ストリングを四組、建
物の屋根面(同一面)上に配置し、最大出力約3kWの太
陽光発電システムを構成する。
The solar cell panel according to the present embodiment includes:
An amorphous solar cell panel having the following characteristics is used. Maximum output operating voltage and current per panel
12V, 4A, nominal power is 48W. The open circuit voltage when the output terminal is open is 15V. By connecting 16 solar cell panels in series, a solar cell string having a maximum output operation voltage of 192 V is formed. Therefore, the output power during the maximum output operation of the solar cell strings is 768 W, and the open-circuit voltage is 240 V. Four sets of these solar cell strings are arranged on the roof surface (same surface) of a building to constitute a solar power generation system with a maximum output of about 3 kW.

【0023】●集電箱 太陽電池アレイ1を構成する複数の太陽電池ストリング
は、集電箱2で結線され、集電される。集電箱2は、太陽
光発電システムの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には、後述する開閉器、逆流防
止ダイオードおよっb地絡検知手段などが収納されてい
る。
● Current Collection Box A plurality of solar cell strings constituting the solar cell array 1 are connected by a current collection box 2 and collected. The current collection box 2 is installed at a place where a user or an inspector of the photovoltaic power generation system can inspect. The current collection box 2 houses a switch, a backflow prevention diode, and a ground fault detecting means, which will be described later.

【0024】●パワーコンディショナ 太陽電池アレイ1の発電電力は、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の出力は、分電盤6を経て負荷で消費され
る。
Power Conditioner The power generated by the solar cell array 1 is collected in the current collection box 2 and then guided to the power conditioner 3. The output of the power conditioner 3 is consumed by the load via the distribution board 6.

【0025】パワーコンディショナ3は、太陽電池アレ
イ1から出力される直流電力を交流電力に変換する。さ
らに、太陽電池アレイ1から出力される直流電圧や直流
電流を調整して、太陽電池の動作点を最大電力に保つよ
うな制御を行っているパワーコンディショナ3もある。
また、パワーコンディショナ3の電力変換手段に加え
て、あるいは、代わりにチャージコントローラを介して
蓄電池を充放電するシステムにすることもできる。な
お、パワーコンディショナ3に使用されるインバータは
非絶縁型である。
The power conditioner 3 converts DC power output from the solar cell array 1 into AC power. Further, there is also a power conditioner 3 that controls a DC voltage or a DC current output from the solar cell array 1 so as to maintain an operating point of the solar cell at maximum power.
Further, a system for charging / discharging the storage battery via a charge controller in addition to or instead of the power conversion means of the power conditioner 3 may be used. Note that the inverter used for the power conditioner 3 is a non-insulated type.

【0026】●負荷 系統連系を行う太陽光発電システムにおいては、商用電
力系統4、その他の電気負荷の組み合わせを負荷とする
ことができる。本実施形態においては、積算電力計5を
介した商用電力系統4、および、建物内の電気機器7の組
み合わせを負荷にする。
[Load] In a photovoltaic power generation system that performs system interconnection, a combination of the commercial power system 4 and other electric loads can be used as a load. In the present embodiment, a load is a combination of the commercial power system 4 via the integrating wattmeter 5 and the electric equipment 7 in the building.

【0027】その他、本実施形態には示さないが、系統
連系しない太陽光発電システムにおいては、モータなど
の動力機器、ライトなどの光源、ヒータなどの熱源が負
荷にされる。あるいは、鉛電池、ニッケル水素電池、リ
チウム二次電池およびリチウムイオン二次電池などの蓄
電池などと、電気機器との組み合わせを負荷にすること
も可能である。
In addition, although not shown in the present embodiment, in a photovoltaic power generation system that is not connected to a system, a load is a power device such as a motor, a light source such as a light, or a heat source such as a heater. Alternatively, a load may be a combination of a storage battery such as a lead battery, a nickel hydride battery, a lithium secondary battery, and a lithium ion secondary battery, and an electric device.

【0028】●分電盤およびメータ箱 商用電力系統4は、電力路を介して、建物内の電気設備
に電力を分配する分電盤6に接続される。商用電力系統4
と分電盤6との間にはメータ箱5が設置されている。メー
タ箱5の内部には、商用電力系統7から建物へ供給される
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4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。
Distribution Panel and Meter Box The commercial power system 4 is connected via a power path to a distribution panel 6 that distributes power to electrical equipment in the building. Commercial power system 4
A meter box 5 is provided between the power distribution board 6 and the power distribution board 6. Inside the meter box 5, a purchased power meter that integrates the amount of power supplied from the commercial power system 7 to the building, and a sold power that integrates the amount of power flowing backward from the solar power generation system to the commercial power system 4 Meters are connected in series.

【0029】さらに、建物内に配置された分電盤6から
は、建物内各部に設置された照明器具やコンセントなど
の一般負荷に電力を供給すべく、屋内配線が分岐接続さ
れている。分電盤6には、商用電力系統4と屋内配線とを
切り離す目的で、主幹ブレーカが設置されるとともに、
分電盤6から分岐する屋内配線それぞれには分岐ブレー
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4とは、分電盤6に設けられた連系ブレーカを介
して接続されている。従って、太陽電池ストリングで発
電された電力は、集電箱2でまとめられ、パワーコンデ
ィショナ3により直流電力から交流電力に変換された
後、分電盤6を介して負荷へ供給される。
Further, indoor wiring is branched and connected from the distribution board 6 disposed in the building to supply electric power to general loads such as lighting fixtures and outlets installed in various parts of the building. A main breaker is installed on the distribution board 6 for the purpose of separating the commercial power system 4 and the indoor wiring,
A branch breaker is installed on each indoor wiring branching from the distribution board 6. Further, the photovoltaic power generation system and the commercial power system 4 are connected via a connection breaker provided on the distribution board 6. Therefore, the electric power generated by the solar cell string is collected in the current collection box 2, converted from DC power to AC power by the power conditioner 3, and then supplied to the load via the distribution board 6.

【0030】[太陽電池アレイおよび集電箱]図4は、
図3に破線で囲んだ太陽電池アレイ1および集電箱2の詳
細な構成例を示す図である。以下、図4に示す構成要素
を順に説明する。
[Solar Cell Array and Current Collection Box] FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration example of a solar cell array 1 and a current collection box 2 surrounded by a broken line in FIG. Hereinafter, the components shown in FIG. 4 will be described in order.

【0031】●太陽電池ストリング 本実施形態における太陽電池アレイ1は四つの太陽電池
ストリングを並列に接続して構成されている。また、そ
れぞれの太陽電池ストリングは、16枚の太陽電池パネル
を直列に接続して構成されている。前述したように、各
太陽電池ストリングの最大出力動作時電圧は192V、出力
電力は768Wであり、開放電圧は240Vになる。
Solar Cell String The solar cell array 1 in the present embodiment is configured by connecting four solar cell strings in parallel. Each solar cell string is configured by connecting 16 solar cell panels in series. As described above, the maximum output operation voltage of each solar cell string is 192 V, the output power is 768 W, and the open-circuit voltage is 240 V.

【0032】●中間開閉器 本実施形態においては、後述するように、太陽電池スト
リングを数個のサブストリングに区分して、それらサブ
ストリング間に中間開閉器を配置する。中間開閉器21に
は、リモートコントロール可能な入力を有し、外部信号
によりトリップ可能なタイプを使用する。中間開閉器21
2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。また、中間開閉器21が遮断可
能な電流は、太陽電池ストリングが供給し得る最大電流
以上でなくてはならない。
Intermediate Switch In this embodiment, as described later, the solar cell string is divided into several substrings, and the intermediate switch is arranged between the substrings. The intermediate switch 21 has a remote controllable input and uses a type that can be tripped by an external signal. Intermediate switch 21
2 can be opened by an external trip signal or manually, and the closing is performed manually. Further, the current that can be cut off by the intermediate switch 21 must be equal to or greater than the maximum current that can be supplied by the solar cell string.

【0033】●ストリング開閉器 本実施形態においては、太陽電池ストリングごとにスト
リング開閉器22を設ける。ストリング開閉器22は、リモ
ートコントロール可能な入力を有し、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22
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。
In this embodiment, a string switch 22 is provided for each solar cell string. The string switch 22 has a remote controllable input and uses a type that can be tripped by an external signal. String switch 22
Can be opened by an external trip signal or manually, and closing is performed manually.

【0034】ストリング開閉器22は、太陽電池ストリン
グの保守点検時あるいは一部の太陽電池パネルに不具合
などが生じたときに、ストリングを回路から切り離すた
めに設けられている。勿論、ストリング開閉器22が遮断
可能な電流は、太陽電池ストリングが供給し得る最大電
流以上でなくてはならない。
The string switch 22 is provided to disconnect the string from the circuit at the time of maintenance and inspection of the solar cell string or when some of the solar cell panels have a problem. Of course, the current that can be cut off by the string switch 22 must be greater than or equal to the maximum current that the solar cell string can supply.

【0035】●地絡検出器 本実施形態においては、太陽電池ストリングごとに地絡
検出器23を設ける。地絡検出器23は、電流の往路および
復路の電線からそれぞれ発生する磁界により、両電線に
流れる差電流を検出するクランプ型の電流センサで、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。本実施形態においては、差電流が一定値以上であれ
ば異常信号を出力するタイプの電流センサを使用する。
In this embodiment, a ground fault detector 23 is provided for each solar cell string. The ground fault detector 23 is a clamp-type current sensor that detects a difference current flowing between both wires by a magnetic field generated from the forward and return wires of the current. It is something to convert. In the present embodiment, a current sensor that outputs an abnormal signal when the difference current is equal to or more than a certain value is used.

【0036】●逆流防止ダイオード 太陽電池ストリングごとに逆流防止ダイオード24を設け
る。建物の陰などに入った太陽電池はほとんど発電しな
い。太陽電池アレイが複数のストリングの並列回路で構
成されていると、太陽電池ストリング間に出力電圧の不
一致が生じる。この電圧の不一致が所定値以上になる
と、陰に入ったストリングへ他のストリングから電流が
流れ込み、本来とは逆向きに電流が流れる。逆流防止ダ
イオード24は、この逆電流を防止するためのものであ
る。
● Backflow prevention diode A backflow prevention diode 24 is provided for each solar cell string. Solar cells in the shadows of buildings rarely generate power. When the solar cell array is configured by a parallel circuit of a plurality of strings, an output voltage mismatch occurs between the solar cell strings. When the voltage mismatch exceeds a predetermined value, a current flows from another string into the shaded string, and a current flows in a direction opposite to the original. The backflow prevention diode 24 is for preventing this reverse current.

【0037】●主開閉器 主開閉器25は、太陽電池ストリング11から14の出力が集
電された後、パワーコンディショナ3へ電力を供給する
径路の途中に挿入される。主開閉器25には、太陽電池ア
レイ1の最大電圧および最大電流を許容可能な、開閉可
能なものを使用する必要がある。
Main Switch The main switch 25 is inserted in the middle of a path for supplying power to the power conditioner 3 after the output of the solar cell strings 11 to 14 is collected. As the main switch 25, it is necessary to use a switch that can tolerate the maximum voltage and the maximum current of the solar cell array 1 and that can be opened and closed.

【0038】[ストリングの分割]図5は、太陽電池ア
レイ1から集電箱2の間における、ストリング11の配線図
を示している。図5においては、四枚の太陽電池パネル
で構成される各サブストリングに符号111から114を付
す。
[Division of Strings] FIG. 5 shows a wiring diagram of the strings 11 between the solar cell array 1 and the current collection box 2. In FIG. 5, reference numerals 111 to 114 are assigned to each substring composed of four solar cell panels.

【0039】図5に示されるように、ストリング11は四
つのサブストリング111から114に分割され、一つのサブ
ストリングは四枚の太陽電池パネルで構成される。そし
て、各サブストリングの両電極からの配線は集電箱2に
引き込まれ、四つのサブストリングは中間開閉器21を介
して電気的に直列接続される。
As shown in FIG. 5, the string 11 is divided into four substrings 111 to 114, and one substring is composed of four solar cell panels. The wiring from both electrodes of each substring is led into the current collection box 2, and the four substrings are electrically connected in series via the intermediate switch 21.

【0040】図4に示されるように、四つのストリング
の両電極からの配線はそれぞれ、集電箱2に引き込まれ
た後、ストリング開閉器22に接続され、地絡検出器23お
よび逆流防止ダイオード24を介して集電点に接続され
る。
As shown in FIG. 4, the wirings from both electrodes of the four strings are respectively drawn into the current collecting box 2 and then connected to the string switch 22, and are connected to the ground fault detector 23 and the backflow prevention diode. Connected to the current collection point via 24.

【0041】[動作]上記構成の太陽光発電システムに
おいて異常が発生した場合の動作は次のようになる。
[Operation] The operation when an abnormality occurs in the photovoltaic power generation system configured as described above is as follows.

【0042】例えば、図5に示すストリング11の何処か
で地絡が発生したと仮定すると、ストリング11の配線に
設けられた地絡検知センサ23が異常検知信号を出力す
る。異常検知信号は、ストリング開閉器22および中間開
閉器21に送られ、両開閉器は開放状態になる。このと
き、地絡が発生したストリング11以外のストリング12か
ら14の三つのストリングは、通常どおり運転を継続す
る。従って、パワーコンディショナ3は、ストリング12
から14によって発電された電力を交流電力に変換して負
荷へ供給し続ける。
For example, assuming that a ground fault occurs at some point in the string 11 shown in FIG. 5, the ground fault detection sensor 23 provided on the wiring of the string 11 outputs an abnormality detection signal. The abnormality detection signal is sent to the string switch 22 and the intermediate switch 21, and both switches are opened. At this time, the three strings 12 to 14 other than the string 11 in which the ground fault has occurred continue to operate as usual. Therefore, the inverter 3
The power generated by (14) is converted into AC power and supplied to the load.

【0043】短絡が発生したストリング11における開放
電圧は、ストリング開閉器22の開放および中間開閉器21
の開放により、240Vに達することはなく、各サブストリ
ングの開放電圧である60Vに抑えられる。
The open voltage of the short-circuited string 11 is determined by the opening of the string switch 22 and the opening of the intermediate switch 21.
, The voltage does not reach 240 V, but is suppressed to 60 V, which is the open voltage of each substring.

【0044】また、地格検出センサ23の異常検知信号
は、集電箱2内に設けられた警報器26にも送られる。警
報器26は、地絡などの異常が発生して、太陽電池ストリ
ングの少なくとも一部が太陽光発電システムから切り離
されたことを、太陽光発電システムの使用者などへ通知
するためのものである。太陽光発電システムの使用者
は、警報器26により、地絡などの異常が発生したことを
認識し、太陽光発電システムの施工者や工事業者に補修
を依頼することができる。
The abnormality detection signal of the geographical position detection sensor 23 is also sent to an alarm 26 provided in the current collection box 2. The alarm 26 is for notifying a user of the solar power generation system that an abnormality such as a ground fault has occurred and at least a part of the solar cell string has been disconnected from the solar power generation system. . The user of the photovoltaic power generation system can recognize from the alarm 26 that an abnormality such as a ground fault has occurred, and request the photovoltaic power generation system builder or contractor for repair.

【0045】そして、補修の際、中間開閉器21が開放状
態にあることで、地絡が発生した太陽電池ストリングの
開放電圧は比較的低く抑えられているため、作業者はよ
り安全に補修作業などを行うことができる。
At the time of repair, since the intermediate switch 21 is in an open state, the open voltage of the solar cell string in which a ground fault has occurred is kept relatively low. And so on.

【0046】作業者は、地絡を補修した後、地絡が発生
した太陽電池ストリングのストリング開閉器22および中
間開閉器21を手動で閉じて、停止されていた太陽電池ス
トリングの運転を再開させる。
After repairing the ground fault, the operator manually closes the string switch 22 and the intermediate switch 21 of the solar cell string in which the ground fault has occurred, and restarts the operation of the stopped solar cell string. .

【0047】上述においては、開放電圧240Vの太陽電池
ストリングの開放電圧を60Vに低下させる例を説明した
が、低減後の電圧値は、その使用環境、使用目的に応じ
て適宜決定されるべきである。勿論、中間開閉器21の数
は、それを増やせばサブストリングの開放電圧を一層下
げることが可能であるが、コスト、設置スペースなどを
考慮して決定されるべきである。
In the above description, an example was described in which the open-circuit voltage of a solar cell string having an open-circuit voltage of 240 V was reduced to 60 V. However, the voltage value after the reduction should be appropriately determined according to the use environment and purpose of use. is there. Of course, the number of the intermediate switches 21 can be further increased to further reduce the open voltage of the substring, but should be determined in consideration of cost, installation space, and the like.

【0048】また、上述においては、ストリングを均等
に四分割する例を説明したが、分割箇所は配線の都合な
どで選択してもよく、分割後のサブストリングの開放電
圧が目標値以下になるようにすればよい。
Further, in the above description, an example has been described in which the string is equally divided into four parts. However, the division part may be selected for the sake of wiring, etc., and the open voltage of the substring after division becomes equal to or less than the target value. What should I do?

【0049】また、上述においては、地絡検出器23を集
電箱2内にストリングごとに設け、その出力によりスト
リングごとに中間開閉器およびストリング開閉器を開放
する例を説明したが、パワーコンディショナ3からの異
常信号に従って、中間開閉器21およびストリング開閉器
23を開放する構成にしても構わない。ただし、このよう
な構成ではどのストリングに異常が発生したのかは判断
できないため、パワーコンディショナ3からの異常信号
に従って、すべての中間開閉器21およびストリング開閉
器23を開放することになり、太陽光発電システムの発電
動作が完全に停止することになる。
In the above description, the ground fault detector 23 is provided in the current collection box 2 for each string, and the intermediate switch and the string switch are opened for each string by the output thereof. The intermediate switch 21 and the string switch according to the abnormal signal from
23 may be opened. However, in such a configuration, it is not possible to determine which string has an abnormality, so that all the intermediate switches 21 and the string switches 23 are opened in accordance with the abnormality signal from the power conditioner 3, and The power generation operation of the power generation system is completely stopped.

【0050】[0050]

【第2実施形態】以下、本発明にかかる第2実施形態の太
陽光発電システムを説明する。なお、本実施形態におい
て、第1実施形態と略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。
Second Embodiment Hereinafter, a solar power generation system according to a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0051】第1実施形態においては、中間開閉器21お
よびストリング開閉器22に同等の電流遮断能力をもつ開
閉器を用いた。これは、地絡検出器23から異常検知信号
が発生されると、ストリング開閉器22および中間開閉器
21を同時に開放する構成にしたためである。第2実施形
態では、電流遮断能力が小さい開閉器を中間開閉器21に
利用する例を説明する。
In the first embodiment, the intermediate switch 21 and the string switch 22 use switches having the same current interrupting capability. This is because when the ground fault detector 23 generates an abnormality detection signal, the string switch 22 and the intermediate switch
This is due to the structure that 21 is opened at the same time. In the second embodiment, an example will be described in which a switch having a small current interrupting capability is used for the intermediate switch 21.

【0052】図6は、第2実施形態の太陽電池アレイ1か
ら集電箱2の間における、ストリング11の配線図を示
し、第1実施形態の図5に対応する。
FIG. 6 shows a wiring diagram of the string 11 between the solar cell array 1 and the current collection box 2 of the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment.

【0053】すなわち、第2実施形態においては、遅延
回路27を設け、ストリング開閉器22が開放されてから中
間開閉器21を開放するようにする。従って、ストリング
開閉器22が完全に開放され、ストリング11の電流が完全
に遮断された後、中間開閉器22が開放されるから、中間
開閉器21に電流遮断能力の低い開閉器を使用することが
可能になる。また、遅延回路27には、ストリング開閉器
22が完全に開放されるまでの遅延時間を設定すればよ
い。
That is, in the second embodiment, the delay circuit 27 is provided so that the intermediate switch 21 is opened after the string switch 22 is opened. Therefore, since the intermediate switch 22 is opened after the string switch 22 is completely opened and the current of the string 11 is completely interrupted, it is necessary to use a switch having a low current interrupting capability for the intermediate switch 21. Becomes possible. The delay circuit 27 includes a string switch.
What is necessary is just to set the delay time until 22 is completely released.

【0054】例えば、図6に示すストリング11の何処か
で地絡が発生したと仮定すると、ストリング11の配線に
設けられた地絡検知センサ23が異常検知信号を出力す
る。異常検知信号は、ストリング開閉器22および遅延回
路27に送られ、まずストリング開閉器22が開放状態にな
る。このとき、地絡が発生したストリング11以外のスト
リング12から14の三つのストリングは、通常どおり運転
を継続する。従って、パワーコンディショナ3は、スト
リング12から14によって発電された電力を交流電力に変
換して負荷へ供給し続ける。
For example, assuming that a ground fault has occurred somewhere in the string 11 shown in FIG. 6, the ground fault detection sensor 23 provided on the wiring of the string 11 outputs an abnormality detection signal. The abnormality detection signal is sent to the string switch 22 and the delay circuit 27, and the string switch 22 is first opened. At this time, the three strings 12 to 14 other than the string 11 in which the ground fault has occurred continue to operate as usual. Therefore, the power conditioner 3 continues converting the power generated by the strings 12 to 14 into AC power and supplying the AC power to the load.

【0055】例えば、異常検知信号が入力されてから約
1秒後に信号を出力するように遅延回路27を設定すれ
ば、ストリング開閉器22がトリップ動作した約1秒後に
遅延回路27から出力される信号により、中間開閉器21が
トリップ動作を開始することになる。そして、ストリン
グ開閉器22が開放状態になると、ストリング11は開放電
圧240Vに達するが、約1秒後には中間開閉器21も開放さ
れるため、各サブストリングの開放電圧60Vに抑えるら
れることになる。
For example, after the abnormality detection signal is input,
If the delay circuit 27 is set to output a signal one second later, the intermediate switch 21 starts tripping by a signal output from the delay circuit 27 about one second after the string switch 22 trips. become. When the string switch 22 is in the open state, the string 11 reaches the open voltage 240 V, but after about 1 second, the intermediate switch 21 is also opened, so that the open voltage of each substring is suppressed to 60 V. .

【0056】なお、遅延回路27は、タイマや、ディップ
スイッチおよびカウンタの組み合わせにより遅延時間を
任意に設定可能なものにしてもよいし、キャパシタとレ
ジスタとを組み合わせた時定数回路で構成されるアナロ
グ式の遅延回路のように、遅延時間が固定されたもので
も構わない。
The delay circuit 27 may be configured so that the delay time can be arbitrarily set by a combination of a timer, a dip switch and a counter, or may be an analog circuit constituted by a time constant circuit combining a capacitor and a register. A delay circuit having a fixed delay time, such as a delay circuit of the formula, may be used.

【0057】[0057]

【第3実施形態】以下、本発明にかかる第3実施形態の画
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態と略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。
Third Embodiment Hereinafter, an image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. Note that, in the present embodiment,
Components that are substantially the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.

【0058】第3実施形態においては、サブストリング
を結ぶ中間開閉器を集電箱2内に設けず、例えば屋根裏
など、太陽電池アレイ1の近傍に設けることを特徴とす
る。中間開閉器を集電箱2内に設ける第1および第2実施
形態に比べて、サブストリングと中間開閉器とを接続す
る配線を短くすることができる。勿論、中間開閉器と地
絡検出器23とを接続する配線は、集電箱2から屋根裏な
どへ布線することになり長くなるが、信号用の配線であ
るから細い電線で充分であり、布線も容易である。
The third embodiment is characterized in that an intermediate switch connecting the substrings is not provided in the current collection box 2 but is provided near the solar cell array 1, for example, in the attic. Compared with the first and second embodiments in which the intermediate switch is provided in the current collection box 2, the wiring connecting the substring and the intermediate switch can be shortened. Of course, the wiring connecting the intermediate switch and the ground fault detector 23 is laid from the current collection box 2 to the attic, etc., and becomes longer.However, since it is a signal wiring, a thin wire is sufficient. Wiring is also easy.

【0059】図7は第3実施形態の構成例を示すブロック
図で、太陽電池アレイ1から集電箱2の間におけるストリ
ング11の回路部分が抽出されて示されている。各サブス
トリングの間には屋根裏など太陽電池アレイ1の近傍に
配置された中間開閉器29が配置されている。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the third embodiment, in which the circuit portion of the string 11 between the solar cell array 1 and the current collection box 2 is extracted and shown. An intermediate switch 29 arranged near the solar cell array 1 such as an attic is arranged between the substrings.

【0060】太陽電池ストリング11で地絡が発生し、地
絡検出器23が異常検知信号を出力すると、ストリング開
閉器22が開放されるとともに、異常検知信号は中間開閉
器29にも供給され、中間開閉器29も開放される。その他
の動作は、第1実施形態と同じであるから説明を省略す
る。なお、第3実施形態に、第2実施形態で用いた遅延回
路27を追加すれば、中間開閉器29に電流遮断能力の低い
開閉器を使用することができる。
When a ground fault occurs in the solar cell string 11 and the ground fault detector 23 outputs an abnormality detection signal, the string switch 22 is opened and the abnormality detection signal is also supplied to the intermediate switch 29. The intermediate switch 29 is also opened. The other operations are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted. If the delay circuit 27 used in the second embodiment is added to the third embodiment, a switch having a low current interrupting capability can be used as the intermediate switch 29.

【0061】[0061]

【太陽電池パネル】上述した各実施形態においては、太
陽電池パネルの形状には触れなかった。以下では、本実
施形態で使用される太陽電池パネルついて説明する。
[Solar Cell Panel] In each of the above embodiments, the shape of the solar cell panel was not touched. Hereinafter, the solar cell panel used in the present embodiment will be described.

【0062】本実施形態にあっては、ストリングを適当
な枚数のパネルで分割するので、分割点をストリングの
物理的な端部にもってくることで、太陽電池パネルを1
種類にて構成する。
In this embodiment, since the string is divided by an appropriate number of panels, the solar cell panel can be divided into one by bringing the division point to the physical end of the string.
Configure by type.

【0063】図8Aおよび図8Bは有方向性の太陽電池パネ
ルを示す図である。
FIGS. 8A and 8B show a directional solar cell panel.

【0064】図8Aおよび図8Bにおいて、121は太陽電池
パネルのマイナス電極コネクタ、122は太陽電池パネル
のプラス電極コネクタである。また、123は棟側係止
部、124は軒側係止部である。
8A and 8B, reference numeral 121 denotes a negative electrode connector of the solar cell panel, and reference numeral 122 denotes a positive electrode connector of the solar cell panel. Reference numeral 123 denotes a ridge-side locking portion, and reference numeral 124 denotes an eave-side locking portion.

【0065】図8Aおよび図8Bに示される太陽電池パネル
を屋根面に設置する場合は、隣接する太陽電池パネルの
プラス電極コネクタ122とマイナス電極コネクタ121を接
続し、また上下方向には太陽電池パネルの棟側係止部12
3と軒側係止部124とをはぜかけする。
When the solar cell panel shown in FIGS. 8A and 8B is installed on the roof surface, the positive electrode connector 122 and the negative electrode connector 121 of the adjacent solar cell panel are connected, and the solar cell panel is vertically arranged. Ridge side locking part 12
3 and the eaves side locking part 124 are set.

【0066】図9は有方向性の太陽電池パネルを用いた
一般的な太陽電池パネルの配置方法、および、配線経路
を示す図である。図9に示す方法では、有方向性の太陽
電池パネルが二種類、つまり図8Aに示すタイプおよび図
8Bに示すタイプが使用されている。これは、一種類の太
陽電池パネルを使用した場合、行(横)方向の末端にあ
る太陽電池パネルの電極コネクタと、一行下または上の
反対端にある太陽電池パネルの電極コネクタとを接続す
る必要がある。これに対して、二種類の太陽電池パネル
を使用すれば、行方向の末端にある太陽電池パネルの電
極コネクタと、一行下または上の同端にある太陽電池パ
ネルの電極コネクタとを接続すれば済むからである。
FIG. 9 is a diagram showing a general method of arranging a solar cell panel using a directional solar cell panel and a wiring path. In the method shown in FIG. 9, there are two types of directional solar panels, namely the type and the
The type shown in 8B is used. This means that when one type of solar panel is used, the electrode connector of the solar panel at the end in the row (horizontal) direction is connected to the electrode connector of the solar panel at the opposite end below or above one row. There is a need. On the other hand, if two types of solar cell panels are used, the electrode connector of the solar cell panel at the end in the row direction and the electrode connector of the solar cell panel at the same end below or above one row are connected. That's all.

【0067】図10は第1および第2実施形態における太陽
電池パネルの配置、および、配線経路を示す図である。
図10に示す配置によれば、太陽電池パネルの一行の配置
をサブストリングにすることで、ストリングの分割点が
太陽電池パネルの配置の物理的な端部にくることにな
り、使用する太陽電池パネルが一種類で済む。従って、
取り扱う太陽電池パネルが一種類になり、生産および販
売の管理上、並びに、施工時の太陽電池パネルの取り扱
いが容易になる。つまり、発注ミスや、施工時の混乱を
防止することができ、システム価格の低下に貢献する。
FIG. 10 is a diagram showing an arrangement of solar cell panels and wiring paths in the first and second embodiments.
According to the arrangement shown in FIG. 10, by arranging one row of the solar cell panel as a substring, the division point of the string comes to the physical end of the arrangement of the solar panel, and the solar cell used Only one type of panel is required. Therefore,
One type of solar cell panel is handled, which facilitates management of production and sales, and handling of the solar cell panel during construction. In other words, ordering mistakes and confusion during construction can be prevented, contributing to a reduction in system price.

【0068】また、第3実施形態における太陽電池パネ
ル、および、配線経路は図9に示される。そして、太陽
電池パネルの各行を結ぶ配線部分に中間開閉器29を挿入
すればよい。
FIG. 9 shows a solar cell panel and wiring routes in the third embodiment. Then, the intermediate switch 29 may be inserted into a wiring portion connecting each row of the solar cell panel.

【0069】このように、上述した各実施形態によれ
ば、以下の効果を得ることができる。 (1)太陽電池ストリングを構成する複数の太陽電池パネ
ルを区分するように中間開閉器を設け、異常が発生した
太陽電池ストリングの中間開閉器を開くため、異常が発
生した太陽電池ストリングの開放電圧を比較的低い値に
抑えることができる。従って、太陽電池ストリングの開
放電圧による感電事故などを防ぐことができる。 (2)異常が発生したストリングに電流を流すことなくス
トリングの開放電圧を低下させる構成であるから、電力
路のケーブルなどが激しく損傷して短絡が発生した場合
でも、太陽電池アレイが発電した電力によりケーブルの
損傷部に短絡電流が流れ続けることはなく、損傷部が発
熱することもない。 (3)異常の発生したストリングだけを切り離すことがで
きるので、正常なストリングの発電電力により太陽光発
電システムの運転を継続することができる。 (4)第2実施形態で説明したように、ストリング開閉器が
開放状態に遷移した後、中間開閉器が遅れて開放状態に
遷移する構成にすれば、中間開閉器に電流遮断能力が小
さい開閉器を使用することができる。 (5)第1および第2実施形態で説明した構成によれば、使
用する太陽電池パネルの種穎を一種類にすることができ
るので、生産および販売管理上、並びに、施工時の太陽
電池パネルの取り扱いが容易になり、発注ミスや、施工
時の混乱を防止することができる。
As described above, according to the above-described embodiments, the following effects can be obtained. (1) An intermediate switch is provided so as to divide the plurality of solar cell panels constituting the solar cell string, and the open switch of the abnormal solar cell string is opened to open the intermediate switch of the abnormal solar cell string. Can be suppressed to a relatively low value. Therefore, an electric shock accident or the like due to the open voltage of the solar cell string can be prevented. (2) Since the open voltage of the string is reduced without causing current to flow through the string in which an error has occurred, the power generated by the solar cell array can be obtained even if the power path cable or the like is severely damaged and a short circuit occurs. As a result, the short-circuit current does not continue to flow through the damaged portion of the cable, and the damaged portion does not generate heat. (3) Since only the string in which an abnormality has occurred can be separated, the operation of the photovoltaic power generation system can be continued with the power generated by the normal string. (4) As described in the second embodiment, if the intermediate switch is configured to transition to the open state with a delay after the string switch transitions to the open state, the intermediate switch has a small current interrupting capability. Vessel can be used. (5) According to the configuration described in the first and second embodiments, a single type of solar cell panel can be used, so that the production and sales management, and the solar cell panel during construction Can be easily handled, and ordering mistakes and confusion during construction can be prevented.

【0070】このように、上記の各実施形態は、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の
途中に中間開閉器を設け、異常が検出された場合に中間
開閉器を開放する。従って、異常が発生した太陽電池ス
トリングの開放電圧を低下させることができ、太陽光発
電システムが設置された建物の安全性、および、故障し
た太陽電池ストリングの修理を行う作業者などの安全性
を高めることができる。
As described above, in each of the above embodiments, the intermediate switch is provided in the middle of the solar cell string in which a plurality of solar cell panels are connected in series, and when an abnormality is detected, the intermediate switch is opened. Therefore, the open voltage of the solar cell string in which an abnormality has occurred can be reduced, and the safety of the building in which the photovoltaic power generation system is installed and the safety of the operator who repairs the failed solar cell string can be reduced. Can be enhanced.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
太陽電池ストリングで異常が発生した場合に太陽電池ス
トリングの開放電圧を低く抑えることができる。
As described above, according to the present invention,
When an abnormality occurs in the solar cell string, the open-circuit voltage of the solar cell string can be kept low.

【0072】また、一部の太陽電池ストリングで異常が
発生した場合は、太陽光発電装置の運転を停止しないで
済む太陽電池発電装置およびその制御方法を提供するこ
とができる。
Further, it is possible to provide a photovoltaic power generator and a control method thereof in which the operation of the photovoltaic power generator does not need to be stopped when an abnormality occurs in some of the photovoltaic strings.

【0073】さらに、電力路のケーブルなどが激しく損
傷することで短絡が発生した場合でも、太陽電池ストリ
ングが発電した電力によりケーブルの損傷部に短絡電流
が流れ続けることがない太陽電池発電装置およびその制
御方法を提供することができる。
Further, even if a short circuit occurs due to severe damage to a cable or the like in a power path, a solar cell power generation device in which short-circuit current does not continue to flow through a damaged portion of the cable due to power generated by the solar cell string, A control method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】太陽光発電システムの構成例を示すブロック
図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a solar power generation system;

【図2】太陽光発電システムの他の構成例を示すブロッ
ク図、
FIG. 2 is a block diagram showing another configuration example of the solar power generation system;

【図3】第1実施形態の系統連系型の太陽光発電システ
ムの構成例を示す図、
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a grid-connected solar power generation system according to the first embodiment;

【図4】図3に破線で囲んだ太陽電池アレイおよび集電
箱の詳細な構成例を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration example of a solar cell array and a current collection box surrounded by a broken line in FIG. 3;

【図5】太陽電池アレイから集電箱の間におけるストリ
ングの配線図、
FIG. 5 is a wiring diagram of strings between a solar cell array and a current collection box,

【図6】第2実施形態の太陽電池アレイから集電箱の間
におけるストリングの配線図、
FIG. 6 is a wiring diagram of strings between the solar cell array and the current collection box according to the second embodiment;

【図7】第3実施形態の構成例を示すブロック図、FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a third embodiment;

【図8A】有方向性の太陽電池パネルを示す図、FIG. 8A illustrates a directional solar cell panel;

【図8B】有方向性の太陽電池パネルを示す図、FIG. 8B is a diagram showing a directional solar cell panel;

【図9】有方向性の太陽電池パネルを用いた一般的な太
陽電池パネルの配置方法、および、配線経路を示す図、
FIG. 9 is a diagram showing a general method of arranging a solar cell panel using a directional solar cell panel, and a wiring path;

【図10】第1および第2実施形態における太陽電池パネ
ルの配置、および、配線経路を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an arrangement of solar cell panels and wiring paths in the first and second embodiments.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 直規 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2G036 AA20 BB08 CA11 5F051 BA11 JA20 KA03 KA08 KA10 5G053 AA06 BA03 CA01 EB09 EC01 5G058 BB02 BC16 5H420 BB12 CC03 DD03 EB39 FF04 FF21 FF28 LL04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Naoki Manabe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2G036 AA20 BB08 CA11 5F051 BA11 JA20 KA03 KA08 KA10 5G053 AA06 BA03 CA01 EB09 EC01 5G058 BB02 BC16 5H420 BB12 CC03 DD03 EB39 FF04 FF21 FF28 LL04

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の太陽電池パネルが直列接続された
ストリングから出力される電力を負荷へ供給する太陽光
発電装置であって、 前記ストリングにおける異常を検出する検出器と、 前記ストリングを構成する太陽電池パネル間に設けら
れ、前記検出器が異常を検出すると開放される開閉器と
を有することを特徴とする太陽光発電装置。
1. A photovoltaic power generator for supplying power output from a string in which a plurality of solar cell panels are connected in series to a load, comprising: a detector for detecting an abnormality in the string; and the string. A switch provided between the solar cell panels and opened when the detector detects an abnormality.
【請求項2】 前記検出器は、少なくとも地絡を検出す
ることを特徴とする請求項1に記載された太陽光発電装
置。
2. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the detector detects at least a ground fault.
【請求項3】 前記太陽電池パネルには一種類の有方向
性パネルが使用されることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載された太陽光発電装置。
3. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein one type of directional panel is used for the solar cell panel.
【請求項4】 前記検出器および前記開閉器は集中配置
されることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに
記載された太陽光発電装置。
4. The photovoltaic power generator according to claim 1, wherein the detector and the switch are arranged in a centralized manner.
【請求項5】 前記開閉器は、前記太陽電池ストリング
近傍に配置されることを特徴とする請求項1から請求項3
の何れかに記載された太陽光発電装置。
5. The switch according to claim 1, wherein the switch is disposed near the solar cell string.
The photovoltaic power generator described in any one of the above.
【請求項6】 複数の太陽電池パネルが直列接続され
た、複数のストリングから出力される電力を負荷へ供給
する太陽光発電装置であって、前記複数のストリングそ
れぞれは、 前記ストリングにおける異常を検出する検出器と、 前記ストリングを太陽光発電装置から切り離すための第
一の開閉器と、 前記ストリングを構成する太陽電池パネル間に設けられ
る第二の開閉器とを備え、 前記第一および第二の開閉器は、前記検出器が異常を検
出すると開放されることを特徴とする太陽光発電装置。
6. A photovoltaic power generator that supplies power output from a plurality of strings to a load, wherein a plurality of solar cell panels are connected in series, wherein each of the plurality of strings detects an abnormality in the string. A first switch for separating the string from the photovoltaic power generator, and a second switch provided between solar cell panels constituting the string, wherein the first and second switches are provided. Wherein the switch is opened when the detector detects an abnormality.
【請求項7】 前記検出器は、少なくとも地絡を検出す
ることを特徴とする請求項6に記載された太陽光発電装
置。
7. The photovoltaic power generator according to claim 6, wherein the detector detects at least a ground fault.
【請求項8】 前記第二の開閉器は、前記第一の開閉器
より遅れて開放されることを特徴とする請求項6または
請求項7に記載された太陽光発電装置。
8. The photovoltaic power generator according to claim 6, wherein the second switch is opened later than the first switch.
【請求項9】 前記太陽電池パネルには一種類の有方向
性パネルが使用されることを特徴とする請求項6から請
求項8の何れかに記載された太陽光発電装置。
9. The photovoltaic power generator according to claim 6, wherein one type of directional panel is used for the solar cell panel.
【請求項10】 前記検出器および前記第一および第二
の開閉器は集中配置されることを特徴とする請求項6か
ら請求項9の何れかに記載された太陽光発電装置。
10. The photovoltaic power generator according to claim 6, wherein the detector and the first and second switches are centrally arranged.
【請求項11】 前記第二の開閉器は、前記太陽電池ス
トリング近傍に配置されることを特徴とする請求項6か
ら請求項9の何れかに記載された太陽光発電装置。
11. The photovoltaic power generator according to claim 6, wherein the second switch is arranged near the solar cell string.
【請求項12】 複数の太陽電池パネルが直列接続され
たストリングから出力される電力を負荷へ供給する太陽
光発電装置の制御方法であって、 前記ストリングにおける異常を検出し、 異常が検出されると、前記ストリングを構成する太陽電
池パネル間に設けられた開閉器を開放することを特徴と
する制御方法。
12. A method for controlling a photovoltaic power generator that supplies power output from a string in which a plurality of solar cell panels are connected in series to a load, wherein an abnormality in the string is detected, and the abnormality is detected. And opening a switch provided between the solar cell panels constituting the string.
【請求項13】 複数の太陽電池パネルが直列接続され
た、複数のストリングから出力される電力を負荷へ供給
する太陽光発電装置の制御方法であって、前記複数のス
トリングそれぞれは前記ストリングを太陽光発電装置か
ら切り離すための第一の開閉器、および、前記ストリン
グを構成する太陽電池パネル間に設けられる第二の開閉
器とを備え、 前記ストリングそれぞれにおける異常を検出し、 異常を検出すると、異常が検出されたストリングの前記
第一および第二の開閉器を開放することを特徴とする制
御方法。
13. A control method for a photovoltaic power generator that supplies power output from a plurality of strings to a load, in which a plurality of solar cell panels are connected in series, wherein each of the plurality of strings connects the string to a solar cell. A first switch for disconnecting from the photovoltaic device, and a second switch provided between the solar panels constituting the string, detecting an abnormality in each of the strings, A control method comprising: opening the first and second switches of a string in which an abnormality is detected.
【請求項14】 前記第二の開閉器を、前記第一の開閉
器より遅れて開放することを特徴とする請求項13に記載
された制御方法。
14. The control method according to claim 13, wherein the second switch is opened later than the first switch.
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