JPWO2019021449A1 - Photovoltaic power generation system and grounding method thereof - Google Patents
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Abstract
太陽光発電システムは、第一太陽電池アレイと、第二太陽電池アレイと、前記第一太陽電池アレイと前記第二太陽電池アレイとから供給された直流電力を交流電力に変換し、且つ接地極と接続されたパワーコンディショナと、前記第一太陽電池アレイと前記接地極とを接続する第一接地線と、一端が前記第二太陽電池アレイに接続され他端が前記接地極または前記第一接地線に接続された第二接地線と、を備える。接地線群は、前記複数の太陽電池アレイそれぞれを、他の太陽電池アレイを介在させること無く、複数の接地線で直接に一つの接地極に接続する。The photovoltaic power generation system converts DC power supplied from the first solar cell array, the second solar cell array, and the first solar cell array and the second solar cell array into AC power, and a ground electrode. A power conditioner connected to the first solar cell array and the ground electrode, a first ground line connecting the first solar cell array and the ground electrode, and one end connected to the second solar cell array and the other end connected to the ground electrode or the first A second ground line connected to the ground line. The ground line group connects each of the plurality of solar cell arrays directly to one ground pole with a plurality of ground lines without intervening another solar cell array.
Description
本発明は、太陽光発電システムおよびその接地方法に関するものである。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system and a grounding method thereof.
従来、例えば日本特開平2−297976号公報に開示されているように、太陽電池を接地することが公知である。この公報では、インバータ回路のスイッチングに伴う電磁波ノイズを問題視している。この公報には、太陽電池モジュールの側面板が電磁波を吸収できるように、側面板を金属材料で形成する技術などが開示されている。 Conventionally, it is known to ground a solar cell as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-297976. This publication considers electromagnetic noise associated with switching of the inverter circuit as a problem. This publication discloses a technique for forming the side plate with a metal material so that the side plate of the solar cell module can absorb electromagnetic waves.
本願発明者は、太陽光発電システムにおけるEMC対策について鋭意研究を進めている。その中で、パワーコンディショナから生成される高周波ノイズへの対策が必要となっている。パワーコンディショナの入力側配線と出力側配線とにそれぞれ高周波ノイズが乗った場合、ノイズは様々なノイズ伝達経路を辿る。ノイズの一部が様々なノイズ伝達経路を経由して送電線へ達すると、様々な電波障害が引き起こされるという問題があった。対策として入力側配線及び出力側配線にフィルタ回路を入れることも考えられるが、コスト増大などの面でのデメリットが大きいという問題もあった。 The inventor of the present application has been diligently researching EMC countermeasures in a photovoltaic power generation system. Among them, measures against high-frequency noise generated from the power conditioner are necessary. When high frequency noise is applied to the input side wiring and the output side wiring of the inverter, the noise follows various noise transmission paths. When a part of the noise reaches the power transmission line via various noise transmission paths, there is a problem that various radio interferences are caused. As a countermeasure, it may be possible to insert a filter circuit in the input side wiring and the output side wiring. However, there is a problem in that there is a great disadvantage in terms of cost increase.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高周波電流ノイズによる電波障害を抑制することのできる太陽光発電システム及びその接地方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system and a grounding method thereof that can suppress radio wave interference due to high-frequency current noise.
本願の第一発明にかかる太陽光発電システムは、
第一太陽電池アレイと、
第二太陽電池アレイと、
前記第一太陽電池アレイと前記第二太陽電池アレイとから供給された直流電力を交流電力に変換し、且つ接地極と接続されたパワーコンディショナと、
前記第一太陽電池アレイと前記接地極とを接続する第一接地線と、
一端が前記第二太陽電池アレイに接続され他端が前記接地極または前記第一接地線に接続された第二接地線と、
を備える。The photovoltaic power generation system according to the first invention of the present application is
A first solar cell array;
A second solar cell array;
A power conditioner that converts DC power supplied from the first solar cell array and the second solar cell array into AC power and is connected to a ground electrode;
A first ground line connecting the first solar cell array and the ground electrode;
A second ground wire having one end connected to the second solar cell array and the other end connected to the ground electrode or the first ground wire;
Is provided.
本願の第二発明にかかる太陽光発電システムは、
複数の太陽電池アレイと、
前記複数の太陽電池アレイから供給された直流電力を交流電力に変換し、且つ接地極と接続されたパワーコンディショナと、
前記複数の太陽電池アレイそれぞれを、他の太陽電池アレイを介在させること無く、複数の接地線で直接に一つの接地極に接続する接地線群と、
を備える。The photovoltaic power generation system according to the second invention of the present application is
A plurality of solar cell arrays;
A power conditioner that converts DC power supplied from the plurality of solar cell arrays into AC power and is connected to a ground electrode;
Each of the plurality of solar cell arrays, without interposing another solar cell array, a ground wire group that is directly connected to one ground electrode with a plurality of ground wires,
Is provided.
本願の第三発明にかかる太陽光発電システムの接地方法は、
複数の第一太陽電池を有する第一太陽電池アレイと、複数の第二太陽電池を有する第二太陽電池アレイと、前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とから供給された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナと、を備える太陽光発電システムを準備し、
接地極と前記パワーコンディショナとを接続し、
前記接地極と前記第一太陽電池アレイとを第一接地線で接続し、
第二接地線の一端を前記第二太陽電池アレイと接続し前記第二接地線の他端を前記接地極または前記第一接地線と接続する。The grounding method of the photovoltaic power generation system according to the third invention of the present application is as follows:
DC power supplied from a first solar cell array having a plurality of first solar cells, a second solar cell array having a plurality of second solar cells, and the first solar cells and the second solar cells is exchanged. Preparing a solar power generation system comprising a power conditioner for converting to electric power,
Connect the grounding electrode and the inverter.
Connecting the grounding electrode and the first solar cell array with a first grounding wire;
One end of the second ground line is connected to the second solar cell array, and the other end of the second ground line is connected to the ground electrode or the first ground line.
本発明によれば、複数の太陽電池アレイそれぞれが間に他の太陽電池アレイを挟まずに接地線を介して接地極に接続される。これにより各太陽電池アレイと接地極とのインピーダンスを低くすることができるので、接地極になるべく高周波電流ノイズを流しやすくすることができる。その結果、高周波電流ノイズの迷走を抑制することで、電波障害を抑制することができる。 According to the present invention, each of the plurality of solar cell arrays is connected to the ground electrode via the ground line without interposing another solar cell array therebetween. As a result, the impedance between each solar cell array and the ground electrode can be lowered, so that high-frequency current noise can be made to flow as easily as possible to the ground electrode. As a result, it is possible to suppress radio wave interference by suppressing stray radio frequency current noise.
図10および図11は、パワーコンディショナで発生する高周波電流ノイズの問題を説明するための図である。図10には、実施の形態に対する比較例としての太陽光発電システム100が記載されている。太陽光発電システム100は、複数の太陽電池アレイ1a、1bと、集電箱30と、パワーコンディショナ32と、複数のPVシステム接地極20と、高圧盤34と、高圧盤接地極24と、混触防止接地極22と、複数の接地線9と、PAS(Pole Air Switch)36と、を備えている。
10 and 11 are diagrams for explaining the problem of high-frequency current noise that occurs in the power conditioner. FIG. 10 shows a photovoltaic
太陽電池アレイ1a、1bそれぞれは、架台3と、架台3に取り付けられた太陽電池パネル2とを備える。太陽電池アレイ1a、1bそれぞれから延びる電気ケーブルは、集電箱30にまとめられている。集電箱30、パワーコンディショナ32、高圧盤34、およびPAS36は、この順に直列接続されている。
Each of the
各太陽電池アレイ1a、1bにおいて、太陽電池パネル2は架台3に接地されている。太陽電池アレイ1aの架台3と太陽電池アレイ1bの架台3とが接地線9を介して接続されている。太陽電池アレイ1aの架台3は、複数のPVシステム接地極20の一つに接地されている。集電箱30、およびパワーコンディショナ32は、複数の接地線9を介して複数のPVシステム接地極20にそれぞれ接地されている。高圧盤34は、トランス33を内蔵している。高圧盤34は、複数の接地線9を介して、高圧盤接地極24および混触防止接地極22で接地されている。PAS36は、引込柱38を介して送電線39に接続されている。
In each
図11は、図10に示した太陽光発電システム100の機器に付随する空中浮遊容量Cfを図示したものである。図11には、破線矢印によって複数のノイズ伝達経路も図示されている。パワーコンディショナ32は、内蔵するインバータ回路のスイッチング動作に起因して、高周波電流ノイズを発生させる。高周波電流ノイズは、パワーコンディショナ32の入力側つまりシステム直流側を伝達するとともに、パワーコンディショナ32の出力側つまりシステム交流側も伝達する。高周波電流ノイズは、発生源であるパワーコンディショナ32へと戻ろうとする。しかしながら、図11に示すように、太陽光発電システム100の各機器は、大地との間に空中浮遊容量Cfを持っている。この空中浮遊容量Cfを経由して、様々なノイズ伝達経路で高周波電流ノイズが伝達される。
FIG. 11 illustrates the airborne capacitance Cf associated with the device of the photovoltaic
ノイズ伝達経路の一例として、システム直流側において空中浮遊容量Cfを経由して発生した高周波電流ノイズが大地を経由してパワーコンディショナ32へと戻る経路がある。ノイズ伝達経路の他の例として、システム直流側において空中浮遊容量Cfを経由して発生した高周波電流ノイズが、大地および高圧盤34内のトランス33を経由して、パワーコンディショナ32へと戻る経路がある。ノイズ伝達経路の更に他の例として、システム直流側において空中浮遊容量Cfを経由して発生した高周波電流ノイズが、大地、PAS36、および引込柱38を経由して送電線39に出る経路がある。ノイズ伝達経路の更に他の例として、送電線39に至った高周波電流ノイズが、引込柱38、PAS36、および高圧盤34を経由してパワーコンディショナ32へと戻る経路がある。
As an example of the noise transmission path, there is a path where high-frequency current noise generated via the air floating capacitance Cf on the system DC side returns to the
様々なノイズ伝達経路には、ノイズ電波が発生しない「正しいノイズ帰還経路」が含まれている。正しいノイズ帰還経路の一例は、パワーコンディショナ32と太陽電池アレイ1a、1bとを結ぶ主回路導体を往復する経路である。正しいノイズ帰還経路の他の例は、パワーコンディショナ32と高圧盤34とを結ぶ主回路導体を往復する経路である。正しいノイズ帰還経路の更に他の例は、架台3、集電箱30、および高圧盤34から接地線9を介して大地へと至り、さらに大地から接地線9を介してパワーコンディショナ32に帰還する経路である。これらの経路を流れるノイズは、ノーマルモードノイズである。
Various noise transmission paths include a “correct noise feedback path” in which no noise radio waves are generated. An example of a correct noise feedback path is a path that reciprocates a main circuit conductor that connects the
一方、ノイズ伝達経路には、ノイズ電波を発生させる経路も含まれている。これは、高周波電流ノイズが迷走してしまうことで、高周波電流ノイズが正しく帰還されない経路である。具体的には、主回路導体から空中浮遊容量Cfを経由して流れた漏れ電流により、ノイズ電波が発生してしまう。これはコモンモードノイズである。様々なノイズ伝達経路のうち例えば図11のノイズ伝達経路Ixに着目してみる。ノイズ伝達経路Ixは、太陽電池アレイ1aの空中浮遊容量Cf、大地、高圧盤接地極24、高圧盤34、PAS36、引込柱38、送電線39、および送電線39の浮遊容量Cfを辿る経路である。ノイズ伝達経路Ixでは、送電線39に至った高周波電流ノイズが、さらに送電線39と大地との間の空中浮遊容量Cfを経由して流れる。このとき電磁波が発生して、近隣住宅あるいは車などに対して電波障害が引き起こされるおそれがある。この電磁波が、電波障害に大きな影響を与える要因となる。
On the other hand, the noise transmission path includes a path for generating noise radio waves. This is a path through which high-frequency current noise is not correctly fed back due to stray high-frequency current noise. Specifically, noise radio waves are generated due to a leakage current flowing from the main circuit conductor via the airborne capacitance Cf. This is common mode noise. Let us pay attention to, for example, the noise transmission path Ix in FIG. 11 among various noise transmission paths. The noise transmission path Ix is a path that follows the airborne capacitance Cf of the
図1は、本発明の実施の形態にかかる太陽光発電システム10およびその接地方法の概略を示す図である。実施の形態にかかる太陽光発電システム10は、複数の太陽電池アレイ1a〜1dと、パワーコンディショナ32と、PVシステム接地極20と、複数の接地線9と、を備えている。パワーコンディショナ32は、複数の太陽電池アレイ1a、1bから供給された直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ32は、接地線9を介してPVシステム接地極20と接続されている。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a photovoltaic
ここで、便宜上、太陽電池アレイ1aを「第一太陽電池アレイ1a」とも称し、太陽電池アレイ1bを「第二太陽電池アレイ1b」とも称す。また、便宜上、第一太陽電池アレイ1aに接続した接地線9を「第一接地線9a」とも称し、第二太陽電池アレイ1bに接続した接地線9を「第二接地線9b」とも称す。図1に示す太陽光発電システム10では、第二接地線9bの一端が第二太陽電池アレイ1bに接続され、第二接地線9bの他端がPVシステム接地極20に接続されている。太陽電池アレイ1c、1dも、第二太陽電池アレイ1bと同様に、接地線9を介してPVシステム接地極20へと直接に接続されている。
Here, for convenience, the
図2は、本発明の実施の形態にかかる他の太陽光発電システム10およびその接地方法の概略を示す図である。図2に示す太陽光発電システム10では、第二接地線9bの一端が第二太陽電池アレイ1bに接続され、第二接地線9bの他端が第一接地線9aに接続されている。つまり、第二接地線9bが、第一接地線9aの途中から分岐している。太陽電池アレイ1c、1dも、第二太陽電池アレイ1bと同様に、枝分かれした接地線9のネットワークを介してPVシステム接地極20へと接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of another photovoltaic
図1および図2に示す実施の形態においては、複数の太陽電池アレイ1a、1bそれぞれが間に他の太陽電池アレイを挟まずに、複数の接地線9を介してPVシステム接地極20に接続される。これにより各太陽電池アレイ1a、1bとPVシステム接地極20との電気経路を短くすることができ、PVシステム接地極20になるべく高周波電流ノイズを流しやすくすることができる。その結果、高周波電流ノイズの迷走を抑制することで、電波障害を抑制することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, each of the plurality of
図9は、実施の形態に対する比較例にかかる太陽光発電システム100およびその接地方法の概略を示す図である。従来の太陽光発電システムにおける接地方法では、複数の太陽電池アレイ1a〜1dが複数の接地線9を介して直列接続される。図9は、そのような直列接続による接地方式を図示したものである。直列接続された複数の太陽電池アレイ1a〜1dのうち最も端にある太陽電池アレイ1aは、集電箱30に接続される。集電箱30とPVシステム接地極20とが接続されることで、接地作業が完了する。接地線9に求められる機能は感電防止用に直流電流を流すことだけで十分である。従来は、太陽電池アレイ1a、1dを互いに接地線9で直列に接続するものしかなかった。近接した太陽電池アレイ1a〜1dの間を接地線9で接続すれば済むので作業性が高く、また感電防止の観点からは直列接続でも十分だからである。
FIG. 9 is a diagram illustrating an outline of a photovoltaic
しかしながら、図9のように直列接続で接地線9を接続した場合には、複数の太陽電池アレイ1a〜1dのうち末端に位置する太陽電池アレイ1dの側ほどPVシステム接地極20との間の電気経路が長くなってしまう。その結果、高インピーダンスによって高周波電流ノイズはPVシステム接地極20へと流れにくくなり、むしろ空中浮遊容量Cfを介して高周波電流ノイズが大地へと漏れ出やすくなる。この点、図1および図2に示す実施の形態においては、各太陽電池アレイ1a〜1dとPVシステム接地極20との電気経路を短くし、それらの間のインピーダンスを十分に低くすることができる。従って、PVシステム接地極20への高周波電流ノイズの収集能力を飛躍的に高めることができる。
However, when the
なお、実施の形態では、接地線9の素線断面積を2mm2よりも太くすることが好ましい。接地用ケーブルの太さは規格によって飛び飛びの値に定められている。具体的には、接地用ケーブル太さを決める素線断面積の規格値は、2mm2、3.8mm2、5.5mm2、8mm2、14mm2、22mm2、38mm2、60mm2、および100mm2に決められている。従来技術では感電防止のみを考慮した素線断面積が2mm2の接地用ケーブルが用いられていたことを考慮すると、実施の形態では2mm2よりも一段階以上太い3.8mm2以上の接地用ケーブルを接地線9に使用することがさらに好ましい。更に好ましくは、素線断面積が3.8mm2〜100mm2のケーブルのうちなるべく太いケーブルを接地線9に用いてもよい。素線断面積が100mm2よりも太いケーブルを接地線9に用いることもできる。In the embodiment, it is preferable to make the wire cross-sectional area of the
ここで接地用ケーブルの太さについて説明すると、図9〜図11で説明した従来技術における接地線9の役割は、感電防止のために直流電圧を大地へ流すことである。従って、図9〜図11で説明した従来技術においては、接地線9は基本的に2mm2以下の太さでも十分とされていた。不要に太いケーブルを用いることはコスト増大および重量等で取り扱いが難しくなるので、感電防止のみを考慮するのであればその程度の細いケーブルでもよいからである。一方、高周波電流は表皮効果の影響を受けるので、高周波電流は導体の表面にしか流れない。従って、従来の単なる感電防止用接地線を用いたのでは、高周波電流ノイズが流れにくいという問題があった。このような点を考慮して、実施の形態においては、接地線9は素線断面積が3.8mm2以上の太さを持つケーブルであることが好ましい。一つのPVシステム接地極20に接続された全ての接地線9がいずれも素線断面積が3.8mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。Here, the thickness of the grounding cable will be described. The role of the
図3は、本発明の実施の形態にかかる太陽光発電システム10およびその接地方法の詳細な構造を示す図である。太陽光発電システム10は、複数の太陽電池アレイ1a〜1hと、複数の接続箱4と、集電箱30と、パワーコンディショナ32と、PVシステム接地極20と、複数の接地線9、40、42と、高圧盤34と、高圧盤接地極24と、混触防止接地極22と、PAS36と、を備えている。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed structure of the photovoltaic
太陽電池アレイ1a〜1hそれぞれは、架台3と、架台3に取り付けられた複数の太陽電池パネル2と、を備える。太陽電池パネル2それぞれは、複数の太陽電池セルを内蔵している。パワーコンディショナ32は、入力された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を備えている。インバータ回路は、複数の半導体スイッチング素子を含んでいる。高周波信号により半導体スイッチング素子がスイッチング動作することで、パワーコンディショナ32が高周波電流ノイズの発生源となる。図示を省略するが、高圧盤34は、図10に示したのと同様にトランス33を内蔵している。PAS36は、気中負荷開閉器である。
Each of the
図3において符号が付されない実線で示すように、太陽光発電システム10が備える各装置は、複数の電気ケーブルによって電気接続されている。太陽電池アレイ1a〜1hそれぞれに含まれる複数の太陽電池パネル2は、電気ケーブルによって直列接続されている。太陽電池アレイ1a〜1hそれぞれと複数の接続箱4とが電気ケーブルを介して接続されている。複数の接続箱4が一つの集電箱30に電気ケーブルを介して接続されている。集電箱30とパワーコンディショナ32が電気ケーブルを介して接続される。パワーコンディショナ32、高圧盤34およびPAS36が、電気ケーブルを介して直列接続されている。PAS36は電気ケーブルを介して引込柱38に接続され、引込柱38から送電線39が伸びている。
As shown by a solid line in FIG. 3, each device included in the solar
従来の接地工事の種類にはA種、B種、C種、およびD種があり、実施の形態では各接地構造を次のように使用している。PVシステム接地極20は、A種またはC種の接地であることが好ましい。高圧盤接地極24は、A種接地であることが好ましい。混触防止接地極22は、B種接地であることが好ましい。PVシステム接地極20と高圧盤接地極24との間の距離X1は、20m以上であることが好ましい。PVシステム接地極20と混触防止接地極22との間の距離X2は、20m以上であることが好ましい。
The types of conventional grounding work include A type, B type, C type, and D type. In the embodiment, each grounding structure is used as follows. The PV
上述した接地方式におけるA種〜D種は、日本国の「電気設備の技術基準の解釈第17条」に規定されている。接地方式を下記の表に示す。 Types A to D in the above-described grounding system are defined in “Article 17 Interpretation of Technical Standards for Electrical Equipment” in Japan. The following table shows the grounding method.
次に、太陽光発電システム10における接地線9、40、42の接続構造を説明する。まず、「実施の形態における用語の定義」を説明する。実施の形態において太陽光発電システム10を接地する複数の接地線9、40、42は、「接地幹線」と「接地支線」とに区別することができる。実施の形態にかかる「接地幹線」は、複数の接地線9、40、42のうち、主要な道筋となる接地線である。また、実施の形態にかかる「接地支線」は、接地幹線から分岐することで太陽電池アレイ1a〜1hのいずれかに接続する接地線である。以下の説明では、接地線40、42を「接地幹線40、42」とも称し、接地幹線40、42から分岐した接地線9を「接地支線9」とも称す。
Next, the connection structure of the
図3に示す実施の形態においては、太陽電池アレイ1a〜1h、接続箱4、および集電箱30が、複数の接地支線9を介して、2つの接地幹線40、42のいずれかに接続されている。接地幹線40、42それぞれは、PVシステム接地極20と接続することで接地されている。パワーコンディショナ32は、接地線9を介してPVシステム接地極20に接続されている。このように、実施の形態にかかる太陽光発電システム10は、接地幹線および接地支線を用いた「幹線方式」による接地を行っている。なお、高圧盤34は、高圧盤接地極24および混触防止接地極22に接地されている。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
図3に示すように、実施の形態では、PVシステム接地極20、接地幹線40、42、及び接地支線9とから構成される接地線ネットワークが設けられる。一つのPVシステム接地極20から、まず複数の接地幹線40、42が枝分かれしている。さらに、接地幹線40、42それぞれから複数の接地支線9が枝分かれしている。さらに、複数の接地支線9の末端が、それぞれ複数の太陽電池アレイ1a〜1hに接続されている。
As shown in FIG. 3, in the embodiment, a ground line network including the PV
接地線9の太さについて説明する。接地幹線40、42は、接地支線9よりも太いことが好ましい。接地幹線は、素線断面積が100mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。接地支線9は、素線断面積が60mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。The thickness of the
なお、図示しないが、太陽電池パネル2の接地方法は次のようなものである。太陽電池パネル2にはパネル接地線(図示せず)が接続されており、このパネル接地線が架台3もしくは隣の太陽電池パネル2の枠に接続される。パネル接地線の代わりに取付金具によって架台3及び太陽電池パネル2とのアースを取る場合もある。太陽電池パネル2のパネル接地線は素線断面積が2mm2程度のケーブルであってもよく、素線断面積が2mm2よりも大きいケーブルであってもよい。In addition, although not shown in figure, the grounding method of the
図4は、本発明の実施の形態にかかる太陽光発電システム10およびその接地方法の概略を示す図である。図4は、説明の便宜上、図3の詳細構造における接地構造を簡略化して図示したものである。図4では、説明の簡略化のために、太陽電池アレイ1e〜1hが省略されている。図1および図2での説明と同様に、便宜上、太陽電池アレイ1aを「第一太陽電池アレイ1a」とも称し、太陽電池アレイ1bを「第二太陽電池アレイ1b」とも称す。便宜上、第一太陽電池アレイ1aに接続した接地線を「第一接地線」とも称し、第二太陽電池アレイ1bに接続した接地線を「第二接地線」とも称す。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the photovoltaic
前述した「実施の形態における用語の定義」に照らし合わせると、図4に示す太陽光発電システム10において、PVシステム接地極20と接続した接地幹線40と、第一接地支線9aと、が「第一接地線」に相当している。さらに、第二接地支線9bが、「第二接地線」に相当している。「第一接地支線」は、複数の接地支線9のうち第一太陽電池アレイ1aと接地幹線40とを接続する接地支線9である。「第二接地支線」は、複数の接地支線のうち第二太陽電池アレイ1bと接地幹線40とを接続する接地支線9である。
In light of the above-described “definition of terms in the embodiment”, in the photovoltaic
第二接地支線9bの一端が第二太陽電池アレイ1bに接続され、第二接地支線9bの他端が接地幹線40に接続されている。つまり、第二接地支線9bが、接地幹線40の途中から分岐している。図3における太陽電池アレイ1e、1fも、第二太陽電池アレイ1bと同様に、接地幹線40から枝分かれした接地支線9を介してPVシステム接地極20へと接続されている。接地幹線42についても同様に、複数の接地支線9を介して太陽電池アレイ1c、1d、1g、1hに接続している。これはいわばツリー型幹線方式である。図4の接地構造は、接地線9、40、42が分岐構造を有する点において図2を用いて説明した接地構造と類似している。
One end of the
次に、実施の形態の変形例を説明する。図5〜図8は、本発明の実施の形態にかかる太陽光発電システム10の変形例およびその接地方法を示す図である。図5〜図8は、上述した太陽光発電システム10における接地線構造を様々に変形したものである。
Next, a modification of the embodiment will be described. 5-8 is a figure which shows the modification of the solar
図5に示すように接地幹線44がPVシステム接地極20に接続され、接地幹線44の端部は太陽電池アレイ1a〜1hが接続されない状態で終端されていてもよい。図5の構造は、前述した図4と同様の型幹線方式である。ただし、図4ではPVシステム接地極20と複数の接地幹線40、42とが互いに直接に接続している。これに対し、図5ではPVシステム接地極20と一本の接地幹線44とが接地線9を介して接続している。
As shown in FIG. 5, the
前述した「実施の形態における用語の定義」に照らし合わせると、図5の太陽光発電システム10において、PVシステム接地極20と第一太陽電池アレイ1aとの間に介在する二つの第一接地支線9aおよび接地幹線44が、「第一接地線」に相当している。さらに、接地幹線44の途中から分岐して第二太陽電池アレイ1bに接続された第二接地支線9bが、「第二接地線」に相当している。図5の場合には第二接地線が第一接地線の途中に接続している。
In light of the above-mentioned “definition of terms in the embodiment”, in the photovoltaic
図6に示すように、一本の接地幹線46の一端にPVシステム接地極20が接続され、接地幹線46の他端に第一太陽電池アレイ1aが接続しても良い。接地幹線46には、複数の接地支線9を介して太陽電池アレイ1b、1cが接続している。これはいわば、バス型幹線方式である。前述した「実施の形態における用語の定義」に照らし合わせると、図6の太陽光発電システム10において、PVシステム接地極20と第一太陽電池アレイ1aとを接続する接地幹線46が、「第一接地線」に相当している。さらに、接地幹線46の途中から分岐して第二太陽電池アレイ1bに接続された第二接地支線9bが、「第二接地線」に相当している。図6の場合には第二接地線が第一接地線の途中に接続している。
As shown in FIG. 6, the PV
図7に示すように、接地幹線48は、一端および他端がPVシステム接地極20と接続された環状であってもよい。円環状または多角形環状のいずれであってもよい。また、図8に示すように、接地幹線48は一端と他端とが互いに接続した環状であり、接地線9を介して接地幹線48とPVシステム接地極20とが接続されていてもよい。環状の接地幹線48から一つ以上の接地支線9が分岐しており、この接地支線9の末端に太陽電池アレイ1a〜1fが接続されている。これはいわばリング型幹線方式である。
As shown in FIG. 7, the
前述した「実施の形態における用語の定義」に照らし合わせると、図7および図8の太陽光発電システム10において、PVシステム接地極20と第一太陽電池アレイ1aとの間に介在する少なくとも一つの第一接地支線9aおよび接地幹線48が、「第一接地線」に相当している。さらに、接地幹線48の途中から分岐して第二太陽電池アレイ1bに接続された第二接地支線9bが、「第二接地線」に相当している。図7および図8の場合には第二接地線が第一接地線の途中に接続している。
In light of the above-mentioned “definition of terms in the embodiment”, in the photovoltaic
上記の図3〜図8に示した実施の形態およびその変形例において、接地幹線40〜48の太さは、接地支線9よりも太いことが好ましい。具体的には、接地幹線40〜48は、素線断面積が100mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。また、接地支線9は、素線断面積が60mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。ただし、他の変形例として、接地幹線40〜48と接地支線9とが同じ太さのケーブルであってもよく、あるいは接地幹線40〜48が接地支線9より細くともよい。In the embodiment shown in FIGS. 3 to 8 and the modification thereof, the
また、図1および図2を参照して説明したのと同様に、図3〜図8の太陽光発電システム10にかかる接地線9、40、42の太さを選定しても良い。つまり、接地線9、40、42がいずれも素線断面積が2mm2よりも太いケーブルであってもよく、更に接地線9、40、42がいずれも素線断面積が2mm2以上の太さを持つケーブルであってもよい。接地線9、40、42として素線断面積が3.8mm2〜100mm2のケーブルを用いてもよい。Moreover, you may select the thickness of the
なお、上述した実施の形態およびその変形例は、「太陽光発電システムの接地方法」として提供されても良い。予め準備された従来の太陽光発電システムの接地線を取り外して、図1〜図8に示す接続形態のごとく接地線9、40、42を取り付けてもよい。このようにすることで、既設の太陽光発電システムに対しても実施の形態にかかる接地方法を使用することができる。
In addition, embodiment mentioned above and its modification may be provided as "the grounding method of a solar power generation system." The ground wire of the conventional solar power generation system prepared in advance may be removed, and the
1a 太陽電池アレイ(第一太陽電池アレイ)、1b 太陽電池アレイ(第二太陽電池アレイ)、1c〜1h 太陽電池アレイ、2 太陽電池パネル、3 架台、4 接続箱、9 接地線(接地支線)、9a 第一接地線(第一接地支線)、9b 第二接地線(第二接地支線)、10、100 太陽光発電システム、20 PVシステム接地極、22 混触防止接地極、24 高圧盤接地極、30 集電箱、32 パワーコンディショナ、33 トランス、34 高圧盤、38 引込柱、39 送電線、40、42、44、46、48 接地線(接地幹線)、Cf 空中浮遊容量、Ix ノイズ伝達経路
DESCRIPTION OF
本願の第一発明にかかる太陽光発電システムは、
直流電力を出力する第一太陽電池アレイと、
前記第一太陽電池アレイからの直流電力を受け取る第一接続箱と、
直流電力を出力する第二太陽電池アレイと、
前記第二太陽電池アレイからの直流電力を受け取る第二接続箱と、
前記第一接続箱を通じて前記第一太陽電池アレイから供給された直流電力と前記第二接続箱を通じて前記第二太陽電池アレイから供給された直流電力とを集電する集電箱と、
前記集電箱で集電された直流電力が入力され、入力された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換インバータ回路を含み、且つ接地極と接続された電力変換装置と、
前記第一太陽電池アレイと前記接地極とを接続する第一接地線と、
一端が前記第二太陽電池アレイに接続され他端が前記接地極または前記第一接地線に接続された第二接地線と、
を備える。
The photovoltaic power generation system according to the first invention of the present application is
A first solar cell array that outputs DC power ;
A first junction box for receiving DC power from the first solar cell array;
A second solar cell array that outputs DC power ;
A second junction box for receiving DC power from the second solar cell array;
A current collection box for collecting the DC power supplied from the first solar cell array through the first connection box and the DC power supplied from the second solar cell array through the second connection box ;
The DC power collector with collector boxes are inputted, comprising a DC-AC converting inverter circuit for converting DC power inputted into AC power, a power conversion device and connected to the earth electrode,
A first ground line connecting the first solar cell array and the ground electrode;
A second ground wire having one end connected to the second solar cell array and the other end connected to the ground electrode or the first ground wire;
Is provided.
本願の第二発明にかかる太陽光発電システムは、
それぞれが直流電力を出力する複数の太陽電池アレイと、
前記複数の太陽電池アレイそれぞれに設けられた複数の接続箱と、
前記複数の接続箱を通じて供給された直流電力を集電する集電箱と、
前記集電箱で集電された直流電力が入力され、入力された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換インバータ回路を含み、且つ接地極と接続された電力変換装置と、
前記複数の太陽電池アレイそれぞれを、他の太陽電池アレイを介在させること無く、複数の接地線で直接に一つの接地極に接続する接地線群と、
を備える。
The photovoltaic power generation system according to the second invention of the present application is
A plurality of solar cell arrays each outputting DC power ;
A plurality of junction boxes provided in each of the plurality of solar cell arrays;
A current collection box for collecting DC power supplied through the plurality of connection boxes;
The DC power collector with collector boxes are inputted, comprising a DC-AC converting inverter circuit for converting DC power inputted into AC power, a power conversion device and connected to the earth electrode,
Each of the plurality of solar cell arrays, without interposing another solar cell array, a ground wire group that is directly connected to one ground electrode with a plurality of ground wires,
Is provided.
本願の第三発明にかかる太陽光発電システムの接地方法は、
複数の第一太陽電池を有する第一太陽電池アレイと、複数の第二太陽電池を有する第二太陽電池アレイと、前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とから供給された直流電力を集電する集電箱と、前記集電箱で集電された直流電力が入力され、入力された直流電力を交流電力に変換する直流交流変換インバータ回路を含む電力変換装置と、を備える太陽光発電システムを準備し、
接地極と前記電力変換装置とを接続し、
前記接地極と前記第一太陽電池アレイとを第一接地線で接続し、
第二接地線の一端を前記第二太陽電池アレイと接続し前記第二接地線の他端を前記接地極または前記第一接地線と接続する。
The grounding method of the photovoltaic power generation system according to the third invention of the present application is as follows:
A first solar cell array having a plurality of first solar cells, a second solar cell array having a plurality of second solar cells, and DC power supplied from the first solar cell and the second solar cell are collected. A photovoltaic power generation comprising: a current collection box for power collection; and a power conversion device including a DC AC conversion inverter circuit that receives DC power collected by the current collection box and converts the input DC power to AC power Prepare the system,
Connect the grounding electrode and the power converter ,
Connecting the grounding electrode and the first solar cell array with a first grounding wire;
One end of the second ground line is connected to the second solar cell array, and the other end of the second ground line is connected to the ground electrode or the first ground line.
Claims (7)
第二太陽電池アレイと、
前記第一太陽電池アレイと前記第二太陽電池アレイとから供給された直流電力を交流電力に変換し、且つ接地極と接続されたパワーコンディショナと、
前記第一太陽電池アレイと前記接地極とを接続する第一接地線と、
一端が前記第二太陽電池アレイに接続され他端が前記接地極または前記第一接地線に接続された第二接地線と、
を備える太陽光発電システム。A first solar cell array;
A second solar cell array;
A power conditioner that converts DC power supplied from the first solar cell array and the second solar cell array into AC power and is connected to a ground electrode;
A first ground line connecting the first solar cell array and the ground electrode;
A second ground wire having one end connected to the second solar cell array and the other end connected to the ground electrode or the first ground wire;
A solar power generation system comprising:
前記接地極と接続した接地幹線と、
前記第一太陽電池アレイと前記接地幹線とを接続する第一接地支線と、
を含み、
前記第二接地線は前記接地幹線に接続した第二接地支線である請求項1に記載の太陽光発電システム。The first ground wire is
A ground trunk connected to the ground electrode;
A first ground branch line connecting the first solar cell array and the ground trunk line;
Including
The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein the second ground line is a second ground branch line connected to the ground trunk line.
前記第一接地支線および前記第二接地支線は、素線断面積が60mm2以上の太さを持つケーブルである請求項3に記載の太陽光発電システム。The ground trunk is a cable having a cross-sectional area of 100 mm 2 or more,
The photovoltaic power generation system according to claim 3, wherein the first ground branch line and the second ground branch line are cables having a wire cross-sectional area of 60 mm 2 or more in thickness.
前記複数の太陽電池アレイから供給された直流電力を交流電力に変換し、且つ接地極と接続されたパワーコンディショナと、
前記複数の太陽電池アレイそれぞれを、他の太陽電池アレイを介在させること無く、複数の接地線で直接に一つの接地極に接続する接地線群と、
を備える太陽光発電システム。A plurality of solar cell arrays;
A power conditioner that converts DC power supplied from the plurality of solar cell arrays into AC power and is connected to a ground electrode;
Each of the plurality of solar cell arrays, without interposing another solar cell array, a ground wire group that is directly connected to one ground electrode with a plurality of ground wires,
A solar power generation system comprising:
接地極と前記パワーコンディショナとを接続し、
前記接地極と前記第一太陽電池アレイとを第一接地線で接続し、
第二接地線の一端を前記第二太陽電池アレイと接続し前記第二接地線の他端を前記接地極または前記第一接地線と接続する太陽光発電システムの接地方法。DC power supplied from a first solar cell array having a plurality of first solar cells, a second solar cell array having a plurality of second solar cells, and the first solar cell and the second solar cell is exchanged. Preparing a solar power generation system comprising a power conditioner for converting to electric power,
Connect the grounding electrode and the inverter.
Connecting the grounding electrode and the first solar cell array with a first grounding wire;
A grounding method for a photovoltaic power generation system, wherein one end of a second ground line is connected to the second solar cell array, and the other end of the second ground line is connected to the ground electrode or the first ground line.
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