JP2012256092A - Photovoltaic power generating system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光発電システムに関し、特に複数の太陽電池発電単位が並列接続されている太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a solar power generation system, and more particularly to a solar power generation system in which a plurality of solar cell power generation units are connected in parallel.
一般的な太陽光発電システムでは、各太陽電池発電単位に備わっているケーブルを各太陽電池発電単位の境界接続点にて各延長ケーブルと接続し、各延長ケーブルを並列接続点まで配線して並列接続し、当該並列接続点と最大出力動作点追尾(MPPT:Maximum Power Point Tracking)機能を有するパワーコンディショナの入力端とをケーブルで接続して、各太陽電池発電単位からの電力を当該パワーコンディショナに供給している。当該パワーコンディショナは、当該パワーコンディショナの入力端に供給される電力が最大となるようにMPPT制御を行い、各太陽電池発電単位の動作電圧及び動作電流を決定している。 In a general photovoltaic power generation system, the cable provided in each solar cell power generation unit is connected to each extension cable at the boundary connection point of each solar cell power generation unit, and each extension cable is wired to the parallel connection point in parallel. Connect the parallel connection point and the input terminal of a power conditioner with a maximum power operating point tracking (MPPT) function with a cable to connect the power from each solar cell power generation unit to the power conditioner. Supply to na. The power conditioner performs MPPT control so that the power supplied to the input terminal of the power conditioner is maximized, and determines the operating voltage and operating current of each solar cell power generation unit.
太陽電池発電単位は並列接続点に入力される個々の入力単位ごとに区分されるものである。太陽電池発電単位の具体的な構成は、太陽電池モジュール単体である場合、太陽電池モジュールを複数直列接続した太陽電池モジュールストリングである場合など太陽光発電システムの構成によって異なっている。また、並列接続点が複数存在する太陽光発電システムも多く存在する。 The solar cell power generation unit is divided for each input unit input to the parallel connection point. The specific configuration of the solar cell power generation unit differs depending on the configuration of the solar power generation system, such as a single solar cell module or a solar cell module string in which a plurality of solar cell modules are connected in series. There are also many photovoltaic power generation systems in which a plurality of parallel connection points exist.
ここで、太陽電池発電単位が太陽電池モジュール単体である太陽光発電システムの一例を図1に示し、太陽電池発電単位が太陽電池モジュールストリングである太陽光発電システムの一例を図2に示し、並列接続点が複数存在し且つ太陽電池発電単位が複数種類存在する太陽光発電システムの一例を図3に示す。なお、図1〜3において、符号1は太陽電池発電単位を、符号2は太陽電池モジュールを、符号3は太陽電池発電単位に備わっているケーブルを、符号4は境界接続点を、符号5は延長ケーブルを、符号6は並列接続点を、符号7はMPPT機能を有するパワーコンディショナを、符号8はケーブルを、符号9は太陽電池モジュールストリングを、符号10は境界接続点兼並列接続点をそれぞれ示している。
Here, FIG. 1 shows an example of a solar power generation system in which the solar cell power generation unit is a single solar cell module, and FIG. 2 shows an example of a solar power generation system in which the solar cell power generation unit is a solar cell module string. FIG. 3 shows an example of a photovoltaic power generation system in which a plurality of connection points exist and a plurality of types of solar cell power generation units exist. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a solar cell power generation unit, reference numeral 2 denotes a solar cell module,
上述した構成の太陽光発電システムでは、各太陽電池発電単位及びMPPT機能を有するパワーコンディショナの設置場所の制約によって定まる各太陽電池発電単位とMPPT機能を有するパワーコンディショナとの物理的距離の制約から、各太陽電池発電単位から並列接続点までの距離は異なる場合がほとんどで、同種の延長ケーブルを使用する場合、その長さの違いによって各延長ケーブルの抵抗値が異なることになる。 In the photovoltaic power generation system having the above-described configuration, the physical distance between each solar cell power generation unit and the power conditioner having the MPPT function determined by the restrictions on the installation location of each solar cell power generation unit and the power conditioner having the MPPT function. Therefore, in most cases, the distance from each solar cell power generation unit to the parallel connection point is different, and when using the same type of extension cable, the resistance value of each extension cable differs depending on the length.
各太陽電池発電単位における電流電圧特性が同じであっても、並列接続点における各太陽電池発電単位の電流電圧特性は、その延長ケーブルの抵抗値の違いによる電圧降下のために異なるものとなり、並列接続点における各太陽電池発電単位の最大出力動作点電圧も異なることとなる。 Even if the current-voltage characteristics in each solar cell power generation unit are the same, the current-voltage characteristics of each solar cell power generation unit at the parallel connection point will be different due to the voltage drop due to the difference in resistance value of the extension cable. The maximum output operating point voltage of each solar cell power generation unit at the connection point is also different.
最大出力動作点電圧が異なる太陽電池発電単位を並列合成した場合(最大出力動作点電圧が異なる太陽電池発電単位の出力電圧を同一電圧値にし、最大出力動作点電圧が異なる太陽電池発電単位の出力電流を足し合わせた場合)、その並列合成後の電流電圧特性における最大出力動作点電圧は、必ずしも個々の太陽電池発電単位の最大出力動作点電圧に一致しない。 When solar power generation units with different maximum output operating point voltages are combined in parallel (the output voltage of solar power generation units with different maximum output operating point voltages is set to the same voltage value, and the output of solar cell power generation units with different maximum output operating point voltages When the currents are added), the maximum output operating point voltage in the current-voltage characteristics after the parallel synthesis does not necessarily match the maximum output operating point voltage of each individual solar cell power generation unit.
ここで、説明を簡単にするために、2つの太陽電池発電単位を並列接続する場合について考察する。 Here, in order to simplify the description, a case where two solar cell power generation units are connected in parallel will be considered.
2つの太陽電池発電単位から並列接続点までの延長ケーブルの抵抗値が異なる場合の、並列接続点における電流電圧特性の一例を図4に示す。図4において、符号T1は最大出力がPa、最大出力動作点電圧がVaである太陽電池発電単位1aの電流電圧特性を、符号T2は最大出力がPb、最大出力動作点電圧がVbである太陽電池発電単位1bの電流電圧特性を、符号T3は太陽電池発電単位1a及び太陽電池発電単位1bの並列合成後の電流電圧特性をそれぞれ示している。 FIG. 4 shows an example of the current-voltage characteristics at the parallel connection point when the resistance values of the extension cables from the two solar cell power generation units to the parallel connection point are different. In FIG. 4, symbol T1 indicates the current-voltage characteristics of the solar battery power generation unit 1a with the maximum output Pa and the maximum output operating point voltage Va, and symbol T2 indicates the solar with the maximum output Pb and the maximum output operating point voltage Vb. The current-voltage characteristics of the battery power generation unit 1b, and the symbol T3 indicate the current-voltage characteristics after the parallel synthesis of the solar cell power generation unit 1a and the solar cell power generation unit 1b.
太陽電池発電単位1aと太陽電池発電単位1bとを並列合成した場合、その最大出力動作点電圧は、太陽電池発電単位1aの最大出力動作点電圧Vaとも太陽電池発電単位1bの最大出力動作点電圧Vbとも異なるVsとなる。 When the solar cell power generation unit 1a and the solar cell power generation unit 1b are combined in parallel, the maximum output operating point voltage is the maximum output operating point voltage Va of the solar cell power generation unit 1a and the maximum output operating point voltage of the solar cell power generation unit 1b. Vs is also different from Vb.
また、2つの太陽電池発電単位から並列接続点までの延長ケーブルの抵抗値が異なる場合の、並列接続点における出力電圧特性の一例を図5に示す。図5において、符号T4は太陽電池発電単位1aの出力電圧特性を、符号T5は太陽電池発電単位1bの出力電圧特性を、符号T6は太陽電池発電単位1a及び太陽電池発電単位1bの並列合成後の出力電圧特性をそれぞれ示している。 FIG. 5 shows an example of the output voltage characteristic at the parallel connection point when the resistance values of the extension cables from the two solar cell power generation units to the parallel connection point are different. In FIG. 5, symbol T4 represents the output voltage characteristic of the solar cell power generation unit 1a, symbol T5 represents the output voltage characteristic of the solar cell power generation unit 1b, and symbol T6 represents a parallel combination of the solar cell power generation unit 1a and the solar cell power generation unit 1b. The output voltage characteristics are respectively shown.
太陽光発電システムのMPPT機能を有するパワーコンディショナは、並列合成後の最大出力Psを得るために、並列合成後の最大出力動作点電圧Vsで動作するようにMPPT制御を行う。このとき、太陽電池発電単位1aから得られる出力はPa’であり、太陽電池発電単位1bから得られる出力はPb’であり、並列合成後の最大出力Psは出力Pa’と出力Pb’との和になっている。 The power conditioner having the MPPT function of the photovoltaic power generation system performs MPPT control so as to operate at the maximum output operating point voltage Vs after parallel synthesis in order to obtain the maximum output Ps after parallel synthesis. At this time, the output obtained from the solar cell power generation unit 1a is Pa ′, the output obtained from the solar cell power generation unit 1b is Pb ′, and the maximum output Ps after parallel synthesis is the output Pa ′ and the output Pb ′. It is sum.
上述した通り並列合成後の最大出力動作点電圧Vsは太陽電池発電単位1aの最大出力動作点電圧Vaとも太陽電池発電単位1bの最大出力動作点電圧Vbとも異なるため、並列合成後の最大出力動作点電圧Vsにおける太陽電池発電単位1aの出力Pa’は太陽電池発電単位1aの最大出力Paよりも小さくなり、同様に、並列合成後の最大出力動作点電圧Vsにおける太陽電池発電単位1bの出力Pb’は太陽電池発電単位1bの最大出力Pbよりも小さくなる。 As described above, the maximum output operation point voltage Vs after the parallel combination is different from the maximum output operation point voltage Va of the solar cell power generation unit 1a and the maximum output operation point voltage Vb of the solar cell power generation unit 1b. The output Pa ′ of the solar cell power generation unit 1a at the point voltage Vs is smaller than the maximum output Pa of the solar cell power generation unit 1a, and similarly, the output Pb of the solar cell power generation unit 1b at the maximum output operating point voltage Vs after parallel synthesis. 'Becomes smaller than the maximum output Pb of the solar cell power generation unit 1b.
このように従来の一般的な太陽光発電システムでは、最適動作点のミスマッチが発生し、個々の太陽電池発電単位が有している発電能力を十分に発揮することができず、出力の損失が大きかった。 As described above, in the conventional general photovoltaic power generation system, the mismatch of the optimum operating point occurs, the power generation capability of each solar cell power generation unit cannot be fully exhibited, and the output loss is reduced. It was big.
最適動作点のミスマッチによる損失を回避することができる太陽光発電システムとしては、例えば、個々の太陽電池モジュールごとにMPPT制御を実施し、さらに個々の太陽電池モジュールの出力を昇圧または降圧して安定化する装置(レギュレータ)を設けるシステムが特許文献1で提案されている。しかしながら、特許文献1で提案されているシステムは、レギュレータを設けるため高価である、昇圧降圧時の変換損失が発生するなどの欠点を有している。 As a solar power generation system that can avoid loss due to mismatch of the optimum operating point, for example, MPPT control is performed for each individual solar cell module, and the output of each individual solar cell module is boosted or lowered to stabilize Patent Document 1 proposes a system in which a device (regulator) to be converted is provided. However, the system proposed in Patent Document 1 is disadvantageous in that it is expensive because a regulator is provided, and conversion loss occurs during step-up / step-down.
本発明は、上記の状況に鑑み、出力損失を低減することができる太陽光発電システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the solar power generation system which can reduce an output loss in view of said situation.
上記目的を達成するために本発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池発電単位を並列接続し、各々の前記太陽電池発電単位から並列接続点までの延長ケーブルの総ケーブル長が一部又は全部異なる太陽光発電システムであって、電気抵抗率及び導体断面積の少なくとも一つが異なる複数種類の延長ケーブルを用いて、各々の前記太陽電池発電単位から並列接続点までの電力伝送経路の電気抵抗値を略同一にする構成(第1の構成)としている。 In order to achieve the above object, a photovoltaic power generation system according to the present invention includes a plurality of solar cell power generation units connected in parallel, and a total cable length of an extension cable from each of the solar cell power generation units to the parallel connection point is partially Or, it is a photovoltaic power generation system that is completely different, using a plurality of types of extension cables having different electrical resistivity and conductor cross-sectional area, and the electric power transmission path from each solar cell power generation unit to the parallel connection point. It is set as the structure (1st structure) which makes resistance value substantially the same.
上記第1の構成の太陽光発電システムにおいて、或る前記太陽電池発電単位kから前記並列接続点までの電力伝送経路の電気抵抗値をRkとし、或る前記太陽電池発電単位kから前記並列接続点までの電力伝送経路として使用する延長ケーブルの種類をn(nは自然数)個とし、前記n個の種類のうちi番目(iはn以下の任意の自然数)の延長ケーブルの電気抵抗率をρki、ケーブル長をLki、導体断面積をSkiとした場合に、
上記第2の構成の太陽光発電システムにおいて、或る前記太陽電池発電単位kから前記並列接続点までの電力伝送経路として使用する延長ケーブルの総コストをTCとし、前記n個の種類のうちi番目の延長ケーブルの単位長さあたりのコストをCkiとした場合に、
上記第3の構成の太陽光発電システムにおいて、延長ケーブルの最低必要長さを設定して、前記総コストTCが最小となるように各ケーブル長Lkiを決定する構成(第4の構成)としてもよい。 In the solar power generation system having the third configuration, as a configuration (fourth configuration) in which the minimum required length of the extension cable is set and each cable length L ki is determined so that the total cost TC is minimized. Also good.
上記第1〜4のいずれかの構成の太陽光発電システムにおいて、前記並列接続点までの距離が最も短い前記太陽電池発電単位に使用する延長ケーブルを1種類とする構成としてもよい。 In the solar power generation system having any one of the first to fourth configurations, one type of extension cable may be used for the solar cell power generation unit having the shortest distance to the parallel connection point.
本発明に係る太陽光発電システムによると、最適動作点のミスマッチが発生しないので、個々の太陽電池発電単位が有している発電能力を十分に発揮することができ、出力の損失を低減することができる。 According to the photovoltaic power generation system according to the present invention, since the mismatch of the optimum operating point does not occur, the power generation capability of each solar cell power generation unit can be fully exhibited, and the output loss can be reduced. Can do.
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの概略構成を図6に示す。図6に示す本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムは、3つの太陽電池発電単位、すなわち第1の太陽電池発電単位1−1、第2の太陽電池発電単位1−2、及び第3の太陽電池発電単位1−3を備えている。各太陽電池発電単位は並列接続点に入力される個々の入力単位ごとに区分されるものであり、例えば、太陽電池モジュール単体、太陽電池モジュールを複数直列接続した太陽電池モジュールストリング等で構成される。 FIG. 6 shows a schematic configuration of a photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention. The photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 6 includes three solar cell power generation units, that is, a first solar cell power generation unit 1-1, a second solar cell power generation unit 1-2, and a first solar cell power generation unit 1-2. 3 solar cell power generation units 1-3. Each solar cell power generation unit is divided for each input unit input to the parallel connection point, and is composed of, for example, a single solar cell module or a solar cell module string in which a plurality of solar cell modules are connected in series. .
第1の太陽電池発電単位1−1は1種類の延長ケーブルを用いて並列接続点6に接続される。すなわち、第1の太陽電池発電単位1−1に備わっているケーブル(不図示)が第1の太陽電池発電単位1−1の境界接続点4−1にて延長ケーブル5−1の一端と接続され、延長ケーブル5−1の他端が並列接続点6に接続される。なお、延長ケーブル5−1の電気抵抗率をρ11とし、延長ケーブル5−1のケーブル長さをL11とし、延長ケーブル5−1の導体断面積をS11とする。 The first solar cell power generation unit 1-1 is connected to the parallel connection point 6 using one type of extension cable. That is, a cable (not shown) provided in the first solar cell power generation unit 1-1 is connected to one end of the extension cable 5-1 at the boundary connection point 4-1 of the first solar cell power generation unit 1-1. The other end of the extension cable 5-1 is connected to the parallel connection point 6. Incidentally, the electrical resistivity of the extension cable 5-1 and [rho 11, the cable length of the extension cable 5-1 and L 11, the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-1 to S 11.
第2の太陽電池発電単位1−2は2種類の延長ケーブルを用いて並列接続点6に接続される。すなわち、第2の太陽電池発電単位1−2に備わっているケーブル(不図示)が第2の太陽電池発電単位1−2の境界接続点4−2にて延長ケーブル5−2−1の一端と接続され、延長ケーブル5−2−1の他端が中継点11−2にて延長ケーブル5−2−2の一端と接続され、延長ケーブル5−2−2の他端が並列接続点6に接続される。 The second solar cell power generation unit 1-2 is connected to the parallel connection point 6 using two types of extension cables. That is, a cable (not shown) provided in the second solar cell power generation unit 1-2 is connected to one end of the extension cable 5-2-1 at the boundary connection point 4-2 of the second solar cell power generation unit 1-2. The other end of the extension cable 5-2-1 is connected to one end of the extension cable 5-2-2 at the relay point 11-2, and the other end of the extension cable 5-2-2 is connected to the parallel connection point 6. Connected to.
中継点11−2における延長ケーブル同士の接続方法としては、例えば、圧着スリーブによって延長ケーブル同士をかしめ、自己融着テープ、電気工事用ビニールテープによって養生する方法が挙げられる。他の接続方法としては、例えば、それぞれの延長ケーブル径に対応可能な接続コネクタを中継点の両端に設け、当該接続コネクタを用いて延長ケーブル同士を接続する方法或いは、内部に端子台を備える防水ボックスを中継点に設け、当該端子台を用いて延長ケーブル同士を接続する方法等が挙げられる。 Examples of a method for connecting the extension cables at the relay point 11-2 include a method of caulking the extension cables with a crimping sleeve and curing with a self-bonding tape or a vinyl tape for electrical work. As another connection method, for example, a connection connector that can correspond to each extension cable diameter is provided at both ends of the relay point, and the extension cables are connected to each other using the connection connector, or waterproof with a terminal block inside. Examples include a method of providing a box at a relay point and connecting extension cables to each other using the terminal block.
なお、延長ケーブル5−2−1の電気抵抗率をρ21とし、延長ケーブル5−2−1のケーブル長さをL21とし、延長ケーブル5−2−1の導体断面積をS21とする。また、延長ケーブル5−2−2の電気抵抗率をρ22とし、延長ケーブル5−2−2のケーブル長さをL22とし、延長ケーブル5−2−2の導体断面積をS22とする。 Note that the electrical resistivity of the extension cable 5-2-1 is ρ 21 , the cable length of the extension cable 5-2-1 is L 21, and the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-2-1 is S 21 . . Further, the electrical resistivity of the extension cable 5-2-2 and [rho 22, the cable length of the extension cable 5-2-2 and L 22, the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-2-2 and S 22 .
第3の太陽電池発電単位1−3は3種類の延長ケーブルを用いて並列接続点6に接続される。すなわち、第3の太陽電池発電単位1−3に備わっているケーブル(不図示)が第3の太陽電池発電単位1−3の境界接続点4−3にて延長ケーブル5−3−1の一端と接続され、延長ケーブル5−3−1の他端が中継点11−3−1にて延長ケーブル5−3−2の一端と接続され、延長ケーブル5−3−2の他端が中継点11−3−2にて延長ケーブル5−3−3の一端と接続され、延長ケーブル5−3−3の他端が並列接続点6に接続される。 The third solar cell power generation unit 1-3 is connected to the parallel connection point 6 using three types of extension cables. That is, a cable (not shown) provided in the third solar cell power generation unit 1-3 is connected to one end of the extension cable 5-3-1 at the boundary connection point 4-3 of the third solar cell power generation unit 1-3. The other end of the extension cable 5-3-1 is connected to one end of the extension cable 5-3-2 at the relay point 11-3-1 and the other end of the extension cable 5-3-2 is connected to the relay point. 11-3-2 is connected to one end of the extension cable 5-3-3, and the other end of the extension cable 5-3-3 is connected to the parallel connection point 6.
中継点11−3−1における延長ケーブル同士の接続方法及び中継点11−3−2における延長ケーブル同士の接続方法は、中継点11−2における延長ケーブル同士の接続方法と同様である。 The connection method between the extension cables at the relay point 11-3-1 and the connection method between the extension cables at the relay point 11-3-2 are the same as the connection method between the extension cables at the relay point 11-2.
なお、延長ケーブル5−3−1の電気抵抗率をρ31とし、延長ケーブル5−3−1のケーブル長さをL31とし、延長ケーブル5−3−1の導体断面積をS31とする。また、延長ケーブル5−3−2の電気抵抗率をρ32とし、延長ケーブル5−3−2のケーブル長さをL32とし、延長ケーブル5−3−2の導体断面積をS32とする。また、延長ケーブル5−3−3の電気抵抗率をρ33とし、延長ケーブル5−3−3のケーブル長さをL33とし、延長ケーブル5−3−3の導体断面積をS33とする。 Incidentally, the electrical resistivity of the extension cable 5-3-1 and [rho 31, the cable length of the extension cable 5-3-1 and L 31, the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-3-1 and S 31 . Further, the electrical resistivity of the extension cable 5-3-2 and [rho 32, the cable length of the extension cable 5-3-2 and L 32, the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-3-2 and S 32 . Further, the electrical resistivity of the extension cable 5-3-3 and [rho 33, the cable length of the extension cable 5-3-3 and L 33, the conductor cross-sectional area of the extension cable 5-3-3 and S 33 .
以下、延長ケーブル5−1のケーブル長さL11が30mであり、延長ケーブル5−2−1のケーブル長さL21と延長ケーブル5−2−2のケーブル長さL22との合計が45mであり、延長ケーブル5−3−1のケーブル長さL31と延長ケーブル5−3−2のケーブル長さL32と延長ケーブル5−3−3のケーブル長さL33との合計が60mである場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, the cable length L 11 of the extension cable 5-1 is 30 m, the sum of the cable length L 21 of the extension cable 5-2-1 cable length L 22 of the extension cable 5-2-2 is 45m The total of the cable length L 31 of the extension cable 5-3-1, the cable length L 32 of the extension cable 5-3-2, and the cable length L 33 of the extension cable 5-3-3 is 60 m. A case will be described as an example.
図6に示す本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムでは、各太陽電池発電単位(第1の太陽電池発電単位1−1、第2の太陽電池発電単位1−2、第3の太陽電池発電単位1−3)から並列接続点6までの電気抵抗値を一致させるが、基準となる電気抵抗値を決める必要がある。太陽光発電システムとしては、最適動作点のミスマッチを除けば、各太陽電池発電単位から並列接続点までの電気抵抗値が低ければ低いほど出力は高くなるが、その分延長ケーブルの導体断面積は大きくなり、イニシャルコストが高くなるため、イニシャルコストも考慮したうえで導体断面積を選定する必要がある。 In the photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 6, each solar cell power generation unit (first solar cell power generation unit 1-1, second solar cell power generation unit 1-2, third solar cell). The electric resistance values from the battery power generation unit 1-3) to the parallel connection point 6 are made to coincide with each other, but it is necessary to determine a reference electric resistance value. As a photovoltaic power generation system, except for the mismatch of the optimum operating point, the lower the electrical resistance value from each solar cell power generation unit to the parallel connection point, the higher the output, but the conductor cross-sectional area of the extension cable is accordingly Since the initial cost is increased, it is necessary to select the conductor cross-sectional area in consideration of the initial cost.
図6に示す本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムでは、並列接続点6までの距離が最も短い太陽電池発電単位に使用する延長ケーブルを1種類とし、その電気抵抗値を基準としている。このような構成にした理由は、導体断面積の小さいケーブルすなわちコストの安いケーブルを1種類使う場合において、並列接続点6までの距離が最も短い太陽電池発電単位に当該導体断面積の小さいケーブルを使用する方が、他の太陽電池発電単位に当該導体断面積の小さいケーブルを使用するよりも、ケーブル長が短くなり該導体断面積の小さいケーブルの電気抵抗値が低くなるので、最低限どの程度の導体断面積にすれば良いのかがわかりやすいためである。日本において商品化されているケーブルの導体断面積は、2mm2、3.5mm2、5.5mm2、8mm2などである。 In the photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 6, one type of extension cable used for the solar cell power generation unit having the shortest distance to the parallel connection point 6 is used as a reference. . The reason for such a configuration is that when one type of cable having a small conductor cross-sectional area, that is, a low-cost cable is used, a cable having a small conductor cross-sectional area is connected to the solar cell power generation unit having the shortest distance to the parallel connection point 6 Since the cable length is shorter and the electrical resistance value of the cable with a small conductor cross-sectional area is lower than the use of a cable with a small conductor cross-sectional area for other solar cell power generation units, the minimum value is This is because it is easy to see if the cross-sectional area of the conductor is sufficient. The conductor cross-sectional areas of cables commercialized in Japan are 2 mm 2 , 3.5 mm 2 , 5.5 mm 2 , 8 mm 2 , and the like.
並列接続点6までの距離が最も短い太陽電池発電単位である第1の太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための延長ケーブル5−1として、導体断面積S11が2mm2であって、電気抵抗率ρ11が0.0171Ω・mm2/m(導体材質に銅を使用)であるケーブルを採用すると、延長ケーブル5−1のケーブル長さL11が30mであるので、延長ケーブル5−1の電気抵抗値は0.2565Ωとなる。 As an extension cable 5-1 for connecting the first solar cell power generation units 1-1 distance to the parallel connection point 6 is shortest solar cell power generation units in parallel connection point 6, the conductor cross-sectional area S 11 is 2mm 2 and a cable having an electrical resistivity ρ 11 of 0.0171 Ω · mm 2 / m (copper is used as the conductor material), the cable length L 11 of the extension cable 5-1 is 30 m. The electrical resistance value of the extension cable 5-1 is 0.2565Ω.
次に、第2太陽電池発電単位1−2を並列接続点6に接続するための2種類の延長ケーブル(延長ケーブル5−2−1、延長ケーブル5−2−2)の仕様を決定する。2種類の延長ケーブルの導体材質として銅を使用する。したがって、延長ケーブル5−2−1の電気抵抗率ρ21、延長ケーブル5−2−2の電気抵抗率ρ21は共に0.0171Ω・mm2/mとなる。また、コスト面を考慮し、導体断面積を小さくするため、延長ケーブル5−2−1の導体断面積S21を2mm2とし、延長ケーブル5−2−2の導体断面積S22を3.5mm2とする。そして、延長ケーブル5−2−1のケーブル長さL21と延長ケーブル5−2−2のケーブル長さL22との合計は上述の通り45mである。したがって、第1太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルの電気抵抗値と、第2太陽電池発電単位1−2を並列接続点6に接続するための2種類の延長ケーブルの総電気抵抗値とを等しくするためには、以下の(1)式を満たす必要がある。
上記の(1)式を解くと、延長ケーブル5−2−1のケーブル長さL21は10mとなる。これにより、延長ケーブル5−2−2のケーブル長さL22は35mとなる。 When the above equation (1) is solved, the cable length L 21 of the extension cable 5-2-1 is 10 m. Thus, the cable length L 22 of the extension cable 5-2-2 becomes 35m.
次に、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための延長ケーブルの仕様を決定する。 Next, the specification of the extension cable for connecting the third solar cell power generation unit 1-3 to the parallel connection point 6 is determined.
まず、第2太陽電池発電単位1−2の場合と同様に2種類のケーブルを用いて、第1太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルの電気抵抗値と、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための2種類の延長ケーブルの総電気抵抗値とを等しくすることができるかを試みる。 First, as in the case of the second solar cell power generation unit 1-2, the electric power of one type of extension cable for connecting the first solar cell power generation unit 1-1 to the parallel connection point 6 using two types of cables. An attempt is made to make the resistance value equal to the total electrical resistance value of the two types of extension cables for connecting the third solar cell power generation unit 1-3 to the parallel connection point 6.
コスト面を考慮し、導体断面積を小さくするため、延長ケーブル5−3−1の導体断面積S31を2mm2とし、延長ケーブル5−3−2の導体断面積S32を3.5mm2とする。そして、延長ケーブル5−3−1のケーブル長さL31と延長ケーブル5−3−2のケーブル長さL32との合計を60mとする。このような設定の場合、第1太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルの電気抵抗値と、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための2種類の延長ケーブルの総電気抵抗値とを等しくするためには、以下の(2)式を満たす必要がある。
上記の(2)式を解くと、延長ケーブル5−3−1のケーブル長さL31は−10mとなり、解がない。よって、さらに電気抵抗率の低い導体断面積5.5mm2のケーブルを使用する必要がある。 Solving the above equation (2), the cable length L 31 of the extension cable 5-3-1 is next -10 m, no solution. Therefore, it is necessary to use a cable having a conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 having a lower electrical resistivity.
<第3の太陽電池発電単位に対応する延長ケーブルの仕様決定の第1実施例>
圧着スリーブを利用した中継の場合、導体断面積が小さいケーブルから導体断面積が大きいケーブルへの中継、例えば導体断面積が2mm2であるケーブルから、導体断面積が5.5mm2であるケーブルへの中継が困難な場合がある。そのため、導体断面積を段階的に上げるようにして、中継を実施することを考えなければならない。太陽電池発電単位に備わっているケーブルと直接接続する延長ケーブルの導体断面積が2mm2である場合を考え、導体断面積が3.5mm2の延長ケーブル、導体断面積が5.5mm2の延長ケーブルを順番に使用するものとする。すなわち、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するために、3種類の延長ケーブル(延長ケーブル5−3−1、延長ケーブル5−3−2、延長ケーブル5−3−3)を使用することにし、図6に示すように、2つの中継点11−3−1及び11−3−2を設けるようにする。
<First Example of Specification of Extension Cable Corresponding to Third Solar Cell Power Generation Unit>
In the case of relay using a crimping sleeve, relay from a cable having a small conductor cross-sectional area to a cable having a large conductor cross-sectional area, for example, from a cable having a conductor cross-sectional area of 2 mm 2 to a cable having a conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 May be difficult to relay. For this reason, it is necessary to consider performing relaying by gradually increasing the cross-sectional area of the conductor. Consider the case where conductor cross-sectional area of the extension cable connected directly to the cable that comes with the solar cell power generation unit is 2 mm 2, the extension extension cable conductor cross-sectional area is 3.5 mm 2, the conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 Cables shall be used in order. That is, in order to connect the third solar cell power generation unit 1-3 to the parallel connection point 6, three types of extension cables (extension cable 5-3-1, extension cable 5-3-2, extension cable 5-3- 3) is used, and two relay points 11-3-1 and 11-3-2 are provided as shown in FIG.
この場合、延長ケーブル5−3−1のケーブル長さL31と延長ケーブル5−3−2のケーブル長さL32と延長ケーブル5−3−3のケーブル長さL33との合計が60mである。さらに中継点での接続作業性の悪化を防止するために、延長ケーブル5−3−1のケーブル長L31、延長ケーブル5−3−2のケーブル長L32、延長ケーブル5−3−3のケーブル長L33それぞれを1m以上とする。但し、ここで設定した最短ケーブル長さ1mはあくまで一例であり、中継点での接続方法に応じて適切な値を最短ケーブル長さとして設定すればよい。例えば、0.1mに設定することも可能である。 In this case, the sum of the cable length L 33 of the cable length L 31 of the extension cable 5-3-1 cable length L 32 of the extension cable 5-3-2 extension cable 5-3-3 is 60m is there. Further, in order to prevent the deterioration of the connection workability at the relay point, the cable length L 31 of the extension cable 5-3-1, the cable length L 32 of the extension cable 5-3-2, and the extension cable 5-3-3 Each cable length L 33 is 1 m or longer. However, the shortest cable length 1 m set here is merely an example, and an appropriate value may be set as the shortest cable length according to the connection method at the relay point. For example, it can be set to 0.1 m.
第1太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルの電気抵抗値と、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための3種類の延長ケーブルの総電気抵抗値とを等しくするためには、以下の(3)式を満たす必要がある。
ここで、L31が1m以上である条件を調べるために、上記の(3)式に対してL32=60−L31−L33を代入し計算すると、
L31=0.4848×L33−10≧1
となる。これにより、L33≧22.7mとなる。
Here, in order to investigate the condition that L 31 is 1 m or more, when calculating by substituting L 32 = 60−L 31 −L 33 into the above equation (3),
L 31 = 0.4848 × L 33 −10 ≧ 1
It becomes. As a result, L 33 ≧ 22.7 m.
続いて、L32が1m以上である条件を調べるために、上記の(3)式に対してL31=60−L32−L33を代入し計算すると、
L32=70−1.4848×L33≧1
となる。これにより、L33≦46.4mとなる。
Subsequently, in order to investigate the condition that L 32 is 1 m or more, when calculating by substituting L 31 = 60−L 32 −L 33 into the above equation (3),
L 32 = 70−1.4848 × L 33 ≧ 1
It becomes. As a result, L 33 ≦ 46.4 m.
次に、ケーブルのコストを考える。ケーブルのコストはケーブル長に比例するものとし、導体断面積が2mm2である延長ケーブルのケーブル長あたりのコスト、導体断面積が3.5mm2である延長ケーブルのケーブル長あたりのコスト、導体断面積が5.5mm2である延長ケーブルのケーブル長あたりのコストをそれぞれ100、175、275とすると、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための3種類の延長ケーブル(延長ケーブル5−2−1、延長ケーブル5−2−2、延長ケーブル5−2−3)の総コストTCは以下の(4)式で表される。
TC=100×L31+175×L32+275×L33 ・・・(4)
Next, consider the cost of the cable. The cable cost is proportional to the cable length, the cost per cable length of an extension cable with a conductor cross-sectional area of 2 mm 2 , the cost per cable length of an extension cable with a conductor cross-section area of 3.5 mm 2 , Assuming that the cost per length of the extension cable having an area of 5.5 mm 2 is 100, 175, and 275, respectively, three types of extension cables for connecting the third solar cell power generation unit 1-3 to the parallel connection point 6 The total cost TC of (extension cable 5-2-1, extension cable 5-2-2, extension cable 5-2-3) is expressed by the following equation (4).
TC = 100 × L 31 + 175 × L 32 + 275 × L 33 (4)
上記の(4)式に対して、L31が1m以上である条件を調べる際に求めたL31=0.4848×L33−10、及び、L32が1m以上である条件を調べる際に求めたL32=70−1.4848×L33を代入し計算すると、
TC=63.64×L33+11250
となる。この場合、ケーブル総コストTCは単調増加関数であるため、延長ケーブル5−2−3のケーブル長L33が小さいほどケーブル総コストTCが小さくなる。よって、L31が1m以上である条件を満たした上でケーブル総コストTCが最小になるように、L33=22.7mと決定される。以上から、L31=1m、L32=36.3mとなる。
When examining the condition that L 31 = 0.4848 × L 33 −10 obtained when examining the condition that L 31 is 1 m or more and the condition that L 32 is 1 m or more with respect to the above equation (4). Substituting the calculated L 32 = 70-1.4848 × L 33 and calculating,
TC = 63.64 × L 33 +1250
It becomes. In this case, since the cable total cost TC is a monotonically increasing function, the more cable total cost TC is small cable length L 33 of the extension cable 5-2-3 is reduced. Therefore, L 33 = 22.7 m is determined so that the total cable cost TC is minimized while satisfying the condition that L 31 is 1 m or more. From the above, L 31 = 1 m and L 32 = 36.3 m.
<第3の太陽電池発電単位に対応する延長ケーブルの仕様決定の第2実施例>
ここで、変形例として、第3の太陽電池発電単位1−3の延長ケーブル仕様を決めるにあたり、延長ケーブル5−3−1として、導体断面積が3.5mm2であって、電気抵抗率ρ11が0.0171Ω・mm2/m(導体材質に銅を使用)であるケーブルを採用し、延長ケーブル5−3−2として、導体断面積が5.5mm2であって、電気抵抗率ρ11が0.027Ω・mm2/m(導体材質にアルミニウムを使用)であるケーブルを採用し、延長ケーブル5−3−3として、導体断面積が8mm2であって、電気抵抗率ρ11が0.0171Ω・mm2/m(導体材質に銅を使用)であるケーブルを採用する場合を考える。
<Second Example of Specification Determination of Extension Cable Corresponding to Third Solar Cell Power Generation Unit>
Here, as a modification, in determining the extension cable specification of the third solar cell power generation unit 1-3, the extension cable 5-3-1 has a conductor cross-sectional area of 3.5 mm 2 and an electrical resistivity ρ. 11 is 0.0171 Ω · mm 2 / m (copper is used as the conductor material), and the extension cable 5-3-2 has a conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 and an electrical resistivity ρ. 11 is 0.027Ω · mm 2 / m (aluminum is used as the conductor material), and the extension cable 5-3-3 has a conductor cross-sectional area of 8mm 2 and an electrical resistivity ρ 11 of Consider a case where a cable of 0.0171 Ω · mm 2 / m (copper material is used) is employed.
第1太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルの電気抵抗値と、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための3種類の延長ケーブルの総電気抵抗値とを等しくするためには、以下の(5)式を満たす必要がある。
ここで、L31が1m以上である条件を調べるために、上記の(5)式に対してL33=60−L31−L32を代入し計算すると、
L31=−1.0085×L32+46.67≧1
となる。これにより、L32≦45mとなる。
Here, in order to investigate the condition that L 31 is 1 m or more, calculation is performed by substituting L 33 = 60−L 31 −L 32 into the above equation (5).
L 31 = −1.0085 × L 32 + 46.67 ≧ 1
It becomes. As a result, L 32 ≦ 45 m.
続いて、L33が1m以上である条件を調べるために、上記の(5)式に対してL31=60−L32−L33を代入し計算すると、
L33=0.0085×L32+13.33≧1
となる。これにより、L32≧−1450mとなり、実際には1m以上であることから、L32≧1mとなる。
Subsequently, in order to investigate the condition that L 33 is 1 m or more, when calculating by substituting L 31 = 60−L 32 −L 33 into the above equation (5),
L 33 = 0.0085 × L 32 + 13.33 ≧ 1
It becomes. As a result, L 32 ≧ −1450 m, and since actually 1 m or more, L 32 ≧ 1 m.
次に、ケーブルのコストを考える。ケーブルのコストはケーブル長に比例するものとし、アルミニウムケーブルのコストは銅ケーブルのコストの約1/3とした場合、導体断面積が3.5mm2であって銅ケーブルである延長ケーブルのケーブル長あたりのコスト、導体断面積が5.5mm2であってアルミニウムケーブルである延長ケーブルのケーブル長あたりのコスト、導体断面積が8mm2であって銅ケーブルである延長ケーブルのケーブル長あたりのコストをそれぞれ175、90、400とすると、第3太陽電池発電単位1−3を並列接続点6に接続するための3種類の延長ケーブル(延長ケーブル5−2−1、延長ケーブル5−2−2、延長ケーブル5−2−3)の総コストTCは以下の(6)式で表される。
TC=175×L31+90×L32+400×L33 ・・・(6)
Next, consider the cost of the cable. If the cable cost is proportional to the cable length, and the aluminum cable cost is about 1/3 of the copper cable cost, the cable length of the extension cable that is a copper cable with a conductor cross-sectional area of 3.5 mm 2 Cost per cable length of an extension cable that is an aluminum cable with a conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 , and cost per cable length of an extension cable that is a conductor cross-section of 8 mm 2 and a copper cable. Assuming that 175, 90, and 400 respectively, three types of extension cables (extension cable 5-2-1, extension cable 5-2-2, and the like) for connecting the third solar cell power generation unit 1-3 to the parallel connection point 6 are used. The total cost TC of the extension cable 5-2-3) is expressed by the following equation (6).
TC = 175 × L 31 + 90 × L 32 + 400 × L 33 (6)
上記の(6)式に対して、L31が1m以上である条件を調べる際に求めたL31=−1.0085×L32+46.67、及び、L33が1m以上である条件を調べる際に求めたL33=0.0085×L32+13.33を代入し計算すると、
TC=−83.09×L32+13499
となる。この場合、ケーブル総コストTCは単調減少関数であるため、延長ケーブル5−2−3のケーブル長L32が大きいほどケーブル総コストTCが小さくなる。よって、L31が1m以上である条件を満たした上でケーブル総コストTCが最小になるように、L32=45mと決定される。以上から、L31=1m、L33=14mとなる。
With respect to the above equation (6), L 31 = -1.0085 × L 32 +46.67 obtained when examining the condition that L 31 is 1 m or more, and the condition that L 33 is 1 m or more are examined. Substituting the calculated L 33 = 0.0085 × L 32 +13.33,
TC = −83.09 × L 32 +13499
It becomes. In this case, since the cable total cost TC is a monotonically decreasing function, the cable total cost TC decreases the larger the cable length L 32 of the extension cable 5-2-3. Therefore, L 32 = 45 m is determined so that the total cable cost TC is minimized while satisfying the condition that L 31 is 1 m or more. From the above, L 31 = 1 m and L 33 = 14 m.
<効果>
図6に示す本発明の一実施形態に係る太陽光発電システムの効果について、上述した実施例1に基づいて図7を参照して説明をする。
<Effect>
The effect of the photovoltaic power generation system according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG.
図7において、符号T7は本発明を適用しなかった場合の並列接続点における第1の太陽電池発電単位1−1の出力電圧特性を、符号T8は本発明を適用しなかった場合の並列接続点における第2の太陽電池発電単位1−2の出力電圧特性を、符号T9は本発明を適用しなかった場合の並列接続点における第3の太陽電池発電単位1−3の出力電圧特性を、符号T10は本発明を適用しなかった場合の各太陽電池発電単位の並列合成後の出力電圧特性をそれぞれ示している。 In FIG. 7, symbol T7 indicates the output voltage characteristic of the first solar cell power generation unit 1-1 at the parallel connection point when the present invention is not applied, and symbol T8 indicates the parallel connection when the present invention is not applied. The output voltage characteristic of the second solar cell power generation unit 1-2 at the point, and the output voltage characteristic of the third solar cell power generation unit 1-3 at the parallel connection point when the present invention is not applied to the reference symbol T9, Symbol T10 indicates the output voltage characteristic after parallel synthesis of each solar cell power generation unit when the present invention is not applied.
また、図7において、符号T11は本発明を適用した場合の並列接続点における各太陽電池発電単位の出力電圧特性を、符号T12は本発明を適用した場合の各太陽電池発電単位の並列合成後の出力電圧特性をそれぞれ示している。 Further, in FIG. 7, reference numeral T11 indicates the output voltage characteristics of each solar cell power generation unit at the parallel connection point when the present invention is applied, and reference numeral T12 indicates after parallel synthesis of each solar cell power generation unit when the present invention is applied. The output voltage characteristics are respectively shown.
本発明を適用せずに、導体断面積が2mm2のケーブルを全ての延長ケーブルに採用した場合、並列接続点6からの距離の長い第2の太陽電池発電単位1−2及び第3の太陽電池発電単位1−3は、第1の太陽電池発電単位1−1に比べて延長ケーブルの電気抵抗値が高くなるため、抵抗損失により出力が低下する。これにより、並列接続点における各太陽電池発電単位の最大出力動作電圧値も一致しない(出力電圧特性T7〜T9参照)。 When the cable having a conductor cross-sectional area of 2 mm 2 is adopted for all the extension cables without applying the present invention, the second solar cell power generation unit 1-2 and the third sun having a long distance from the parallel connection point 6 are used. In the battery power generation unit 1-3, since the electric resistance value of the extension cable is higher than that in the first solar cell power generation unit 1-1, the output decreases due to resistance loss. Thereby, the maximum output operating voltage value of each solar cell power generation unit at the parallel connection point does not match (see output voltage characteristics T7 to T9).
これに対して、本発明を適用した場合、各太陽電池発電単位から並列接続点6までの延長ケーブルの電気抵抗値が同一になるため、並列接続点における各太陽電池発電単位の電流電圧特性が一致し、並列接続点における各太陽電池発電単位の出力電圧特性が一致し、並列接続点における各太陽電池発電単位の最大出力動作電圧値及び太陽光発電システムの最大出力動作電圧値が同一になる(出力電圧特性T11〜T12参照)。これにより、最適動作点のミスマッチが発生しないので、個々の太陽電池発電単位が有している発電能力を十分に発揮することができ、出力の損失を小さくすることができる。 On the other hand, when the present invention is applied, since the electric resistance value of the extension cable from each solar cell power generation unit to the parallel connection point 6 becomes the same, the current-voltage characteristic of each solar cell power generation unit at the parallel connection point is The output voltage characteristics of each solar cell power generation unit at the parallel connection point coincide with each other, and the maximum output operation voltage value of each solar cell power generation unit at the parallel connection point and the maximum output operation voltage value of the photovoltaic power generation system become the same. (Refer to the output voltage characteristics T11 to T12). Thereby, since the mismatch of an optimal operating point does not generate | occur | produce, the power generation capability which each solar cell power generation unit has can fully be exhibited, and the loss of an output can be made small.
本発明を適用した場合、第2の太陽電池発電単位1−2及び第3の太陽電池発電単位1−3に関しては、本発明を適用しない場合と比べて、延長ケーブルの電気抵抗値を低くするために、導体断面積の大きいケーブルを選定しなければならないので、初期コストは増加することになる。 When the present invention is applied, the electrical resistance value of the extension cable is lowered with respect to the second solar cell power generation unit 1-2 and the third solar cell power generation unit 1-3 as compared with the case where the present invention is not applied. Therefore, since a cable having a large conductor cross-sectional area must be selected, the initial cost increases.
しかしながら、例えば、年間10000KWh発電する太陽光発電システムにおいて、本発明の適用によって1%発電量が増加して年間発電量が100KWh増加したとし、本発明の適用による初期増加コストが50000円であったとすると、1kWhあたり40円で売電できた場合、年間4000円を得る事ができ、金利、物価上昇などを考慮しなければ初期増加コスト分は12.5年で回収することができる。また、1kWhあたりの価値が増加すればさらに回収期間は短縮され、本発明によるメリットがより一層生かされることになる。 However, for example, in a solar power generation system that generates 10000 kWh per year, it is assumed that the amount of power generation increased by 1% and the annual power generation increased by 100 kWh by the application of the present invention. Then, if electricity can be sold for 40 yen per kWh, 4000 yen can be obtained annually, and if the interest rate and price increase are not taken into consideration, the initial increase cost can be recovered in 12.5 years. Further, if the value per kWh increases, the collection period is further shortened, and the merit of the present invention is further utilized.
最大出力値の絶対値は、第1の太陽電池発電単位1−1に対応する延長ケーブルの電気抵抗値によって上下するが、第2の太陽電池発電単位1−2及び第3の太陽電池発電単位1−3の各電気抵抗値を、同一のケーブルを使用する場合に最も電気抵抗値の低くなる第1の太陽電池発電単位1−1にあわせる事で、延長ケーブルの電気抵抗値による損失も軽減される。 The absolute value of the maximum output value varies depending on the electric resistance value of the extension cable corresponding to the first solar cell power generation unit 1-1, but the second solar cell power generation unit 1-2 and the third solar cell power generation unit. The loss due to the electrical resistance value of the extension cable is reduced by matching each electrical resistance value of 1-3 to the first solar cell power generation unit 1-1 that has the lowest electrical resistance value when the same cable is used. Is done.
最大出力値の絶対値を上げるために、例えば、全ての延長ケーブルにコストの高い導体断面積が5.5mm2のケーブルを使用することで、確かに絶対値は上げることはできるが、当該手法では最適動作点のミスマッチが発生してしまうため、初期増加コストに対する発電メリットは、当該手法よりも本発明を適用する方が大きい。 In order to increase the absolute value of the maximum output value, for example, by using a cable having a high conductor cross-sectional area of 5.5 mm 2 for all extension cables, the absolute value can certainly be increased. Then, since the mismatch of the optimum operating point occurs, the power generation merit with respect to the initial increase cost is larger when the present invention is applied than the method.
<その他>
なお、上記の説明においては、第1の太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルに、導体断面積2mm2の銅ケーブルを使用したが、各太陽電池発電単位から並列接続点までの電気抵抗値が上述した例よりも低くしたい場合には、第1の太陽電池発電単位1−1を並列接続点6に接続するための1種類の延長ケーブルに、導体断面積3.5mm2の銅ケーブルを使用することも可能である。この場合、基準となる電気抵抗値は0.1466Ωとなる。各太陽電池発電単位に対応する各延長ケーブルのケーブル長は、上述した例と同様の計算手法で再計算すればよい。
<Others>
In the above description, a copper cable having a conductor cross-sectional area of 2 mm 2 is used as one type of extension cable for connecting the first solar cell power generation unit 1-1 to the parallel connection point 6. When the electric resistance value from the battery power generation unit to the parallel connection point is desired to be lower than the above-described example, one type of extension cable for connecting the first solar cell power generation unit 1-1 to the parallel connection point 6 is used. It is also possible to use a copper cable having a conductor cross-sectional area of 3.5 mm 2 . In this case, the reference electric resistance value is 0.1466Ω. What is necessary is just to recalculate the cable length of each extension cable corresponding to each solar cell power generation unit with the calculation method similar to the example mentioned above.
また、上記の説明においては、第1の太陽電池発電単位1−1に対応する延長ケーブルの総ケーブル長、第2の太陽電池発電単位1−2に対応する延長ケーブルの総ケーブル長、第3の太陽電池発電単位1−3に対応する延長ケーブルの総ケーブル長を全て異なるようにしたが、例えば、第2の太陽電池発電単位1−2に対応する延長ケーブルの総ケーブル長と第3の太陽電池発電単位1−3に対応する延長ケーブルの総ケーブル長とが等しくなり、各太陽電池発電単位に対応する延長ケーブルの総ケーブル長が一部のみ異なるようになっていても構わない。 In the above description, the total cable length of the extension cable corresponding to the first solar cell power generation unit 1-1, the total cable length of the extension cable corresponding to the second solar cell power generation unit 1-2, and the third The total cable lengths of the extension cables corresponding to the solar cell power generation unit 1-3 are all different. For example, the total cable length of the extension cable corresponding to the second solar cell power generation unit 1-2 and the third cable length The total cable length of the extension cable corresponding to the solar cell power generation unit 1-3 may be equal, and the total cable length of the extension cable corresponding to each solar cell power generation unit may be partially different.
1 太陽電池発電単位
1−1 第1の太陽電池発電単位
1−2 第2の太陽電池発電単位
1−3 第3の太陽電池発電単位
2 太陽電池モジュール
3 太陽電池発電単位に備わっているケーブル
4、4−1、4−2、4−3 境界接続点
5、5−1、5−2−1、5−2−2、5−3−1、5−3−2、5−3−3 延長ケーブル
6 並列接続点
7 MPPT機能を有するパワーコンディショナ
8 ケーブル
9 太陽電池モジュールストリング
10 境界接続点兼並列接続点
11−2、11−3−1、11−3−2 中継点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell power generation unit 1-1 1st solar cell power generation unit 1-2 2nd solar cell power generation unit 1-3 3rd solar cell power generation unit 2
Claims (5)
各々の前記太陽電池発電単位から並列接続点までの延長ケーブルの総ケーブル長が一部又は全部異なる太陽光発電システムであって、
電気抵抗率及び導体断面積の少なくとも一つが異なる複数種類の延長ケーブルを用いて、各々の前記太陽電池発電単位から並列接続点までの電力伝送経路の電気抵抗値を略同一にすることを特徴とする太陽光発電システム。 Connect multiple solar power generation units in parallel,
A photovoltaic power generation system in which the total cable length of the extension cables from each of the solar cell power generation units to the parallel connection point is partially or entirely different,
A plurality of types of extension cables having at least one of electrical resistivity and conductor cross-sectional area are used, and the electrical resistance values of the power transmission paths from the solar cell power generation units to the parallel connection points are made substantially the same. Solar power generation system.
前記n個の種類のうちi番目の延長ケーブルの単位長さあたりのコストをCkiとした場合に、
When the cost per unit length of the i-th extension cable among the n types is C ki ,
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