[发明专利]太阳能电池串的故障诊断装置、具有该故障诊断装置的太阳能发电系统及太阳能电池串的故障诊断方法

说明书

一种太阳能电池串的故障诊断装置(20)，该太阳能电池串具有多个太阳能电池模块，该多个太阳能电池模块具有太阳能发电部和导电性的框架，多个太阳能电池模块被电气地串联连接，多个太阳能电池模块的框架被电气地共通连接，该太阳能电池串的故障诊断装置(20)具有：电压供给部(25)，其将直流电压施加于被串联连接的多个太阳能电池模块的正极和负极之间；测量部(22a)，其对通过施加直流电压而产生的被串联连接的多个太阳能电池模块的正极或负极与框架之间的电位进行测量；以及故障判定部(36)，其基于由测量部(22a)测定出的电位，对太阳能电池串内的产生了故障的太阳能电池模块的位置进行判定。

技术领域

本发明涉及太阳能电池串的故障诊断装置、具有该故障诊断装置的太阳能发电系统及太阳能电池串的故障诊断方法。

背景技术

太阳能电池模块例如具有使用单晶或多晶的硅基板而形成太阳能电池单元的晶体类太阳能电池、或在玻璃基板之上沉积硅的薄膜而形成太阳能电池单元的薄膜太阳能电池。太阳能电池模块通过将串联连接了多个该太阳能电池单元的太阳能电池组并联连接多个而面板化，具有外框即框架及端子盒而构成。在端子盒中具有旁路二极管，该旁路二极管在太阳能电池组的电流路径断线或高电阻化时，或者在处于阴影下，太阳能电池的发电量降低时，对相应的太阳能电池组的电流路径进行旁路绕过。旁路二极管与各太阳能电池组并联连接。

准备多个该太阳能电池模块，将多个太阳能电池模块的太阳能发电部串联连接。而且，通过将这些太阳能电池模块的框架固定于共通的金属制台架，从而构成太阳能电池串。

将多个该太阳能电池串配置为阵列状，与输电电缆、连接箱及功率调节器组合而构成太阳能发电系统。这样的太阳能发电系统不仅用于通常的家庭用发电用途，还用于具有大于或等于1MW的发电量的大规模太阳能电站。

通常，太阳能电池模块没有机械地进行动作的部分，其寿命宣称大于或等于20年。但是，实际上，报告了由于各种各样的原因，太阳能电池模块产生故障的事例。

例如，作为太阳能电池模块产生故障的事例，存在太阳能电池串内的电缆产生断线的情况、太阳能电池模块的太阳能电池组产生故障的情况、或者太阳能电池模块的旁路二极管产生故障的情况。在太阳能电池串内的电缆产生了断线的情况下，电缆产生了断线的太阳能电池串的发电量变为0，产生发电损失。在太阳能电池模块的太阳能电池组产生了故障的情况下，产生了故障的太阳能电池组不发电，由其它太阳能电池模块、没有故障的太阳能电池组发电产生的电流经过旁路二极管。由此，能够避免太阳能电池串整体的发电量的丧失。

但是，不易注意到太阳能电池组的故障的产生，会产生与故障的太阳能电池组相应量的发电量的损失。另外，在太阳能电池模块的旁路二极管产生了故障的情况下，在由于阴影等的影响，并联连接的太阳能电池组的发电量降低时，或由于劣化，太阳能电池单元的电连接部分等高电阻化。如果在高电阻化的太阳能电池组流过电流，则太阳能电池组有时会发热。

因此，为了提高太阳能发电系统的可靠性，进一步实现普及，也谋求高效地对太阳能电池串内的太阳能电池模块的故障进行诊断的技术。例如，作为对太阳能电池串中的太阳能电池模块的旁路二极管的故障进行确定的方法，提出了通过将交流电压施加于太阳能电池串而对交流电压进行测定，从而对旁路二极管的故障位置进行确定的方法(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第6481571号

发明内容

但是，在现有的故障诊断方法中，由于使用交流电压，因此根据交流电压的频率，有可能在太阳能电池串或太阳能发电系统的意料外的部位产生电容耦合。在该情况下，存在如下问题，即，有时无法对所期望的电信号进行测定，无法对准确的故障部位进行确定。

因此，本发明就是为了解决这样的现有的问题而提出的，其目的在于提供能够准确地对太阳能电池串内的产生了故障的太阳能电池模块的位置进行确定的太阳能电池串的故障诊断装置、具有该故障诊断装置的太阳能发电系统及太阳能电池串的故障诊断方法。