PCSが止まる原因はこれだ！太陽光発電における過電圧異常の原因と対策【直流・交流・整定値まで解説】

はじめに

太陽光発電所でよく発生するPCS（パワーコンディショナ）の「過電圧異常」。PCSが停止すると、当然ながら売電はできなくなり、大きな損失につながります。

この過電圧異常には、「直流側（DC）」と「交流側（AC）」の2つの原因があります。また、PCSにはあらかじめ過電圧を検出するための整定値が設定されており、これを超えると自動的に停止する仕組みになっています。

この記事では、過電圧異常が発生する具体的な原因と、それを防ぐための実務的な対策を、解説します。

1. PCS（パワーコンディショナ）の基本

PCSは、太陽光パネルが発電した直流の電気を交流に変換して、電力会社の系統に送る装置です。PCSは以下のような保護機能も持ちます。

• 過電圧保護（DC/AC両方）

• 過電流保護

• 絶縁監視（漏れ電流監視）

• 連系リレーによる系統保護

このうち「過電圧保護」が働くと、PCSは安全のため自動停止します。

2. 直流側（DC）の過電圧異常と原因

2-1. 開放電圧（Voc）の上昇

太陽光パネルは温度が低くなるほど、開放電圧（Voc）が上昇します。特に冬の朝、発電が始まる前の冷え切った状態では、Vocが設計値を大きく上回ることがあります。

例：

• パネルのVoc：40V（25℃）

• -10℃時：1パネルあたり約44V（温度係数考慮）

• 直列14枚 → 44V × 14 = 616V

• パワコンの最大定格入力電圧：600V→ この場合、PCSは起動時に「過電圧異常」で停止する可能性が高い

対策：

• ストリング構成の見直し（直列枚数を減らす）

• 最低気温を想定した設計（温度補正後のVoc計算が必須）

  
  

2-2. MPPT制御の誤作動

PCSのMPPT（最大電力点追従）機能が異常動作を起こすと、電圧をうまく制御できず過電圧になることがあります。

対策：

• PCSファームウェアの更新

• メーカー推奨の設定値の再確認

• ログ確認で挙動分析

  
  

2-3. ストリング断線・不均等な接続

一部ストリングで断線や接触不良があると、他のストリングに負荷が集中して電圧が上がることがあります。

対策：

• IVカーブ測定で不均一なストリングを検出

• メガー試験で絶縁抵抗確認

• ケーブル端子の増し締め、端子台点検

3. 交流側（AC）の過電圧異常と原因

3-1. 系統電圧が高い

電力会社の系統（電柱側）の電圧が高いと、PCS出力側の電圧もそれに引っ張られます。特に日中、地域の負荷が少ないときに発生しやすいです。

対策：

• 電力会社と連携し、トランスのタップ調整を依頼

• PCSで交流電圧ログを取得して証明

3-2. ケーブルのインピーダンスが高い

長距離配線や細いケーブルによって、インピーダンス（抵抗）が高くなると、出力電圧が逆に上昇する現象（昇圧現象）が起こることがあります。

対策：

• 配線の断面積を大きくする（太いケーブルに交換）

• 配線経路の見直し（中間盤の追加など）

3-3. 逆潮流による局所的な電圧上昇

発電量が消費を上回ると、電気が系統側に逆流（逆潮流）します。このとき、近隣の系統電圧が局所的に上昇し、PCSが停止することがあります。

対策：

• 出力制御機能付きPCSを使用

• 発電量の抑制設定（メーカー別に機能あり）

• 蓄電池や負荷の導入も選択肢

4. PCSの整定値（設定値）と確認方法

PCSには、過電圧を検出するための**整定値（過電圧リミット値）**が事前に設定されています。これを超えると、PCSは自動的に停止または出力制限を行います。

4-1. 直流側の整定値例

項目	例（機種により異なる）
DC最大入力電圧	600V
MPPT運転電圧範囲	250V〜550V
DC過電圧停止点	610V（誤差含む）

※Vocがこれを超えると、PCSは起動時に停止

4-2. 交流側の整定値例

項目	一般的な整定値
AC過電圧1（OVR1）	107V（単相）または222V（三相）で10秒超過
AC過電圧2（OVR2）	110Vまたは231Vで0.1秒以内停止
AC最大出力電圧	242V（三相）を超えると停止機能

※整定値はPCS側でも設定可能。誤設定で過剰反応することもある。

対策：

• 現場の電圧とPCS整定値を突き合わせて確認

• 整定値の再設定（管理者用ツールやパスワードが必要な場合あり）

• メーカーサポートへ相談するのも一つの手

5. まとめ

区分	主な原因	対策
直流側	Vocの設計ミス、断線、MPPT異常	ストリング見直し、点検、ファーム更新
交流側	系統電圧高、配線ミス、逆潮流	電力会社と協議、配線変更、出力制御
整定値	初期設定ミス、過剰な保護設定	整定値の確認・調整、ログ取得

おわりに

PCSの「過電圧異常」は、単にエラーコードだけでは原因を特定できない複雑な現象です。直流側・交流側のどこで異常が起きているのかを冷静に切り分け、設計・設備・設定値の3方向から確認することが大切です。