保罗·格拉纳，联合创始人，福尔松的实验室
在之前的文章中，我们已必威彩票怎么样经指出了这一点逆变器剪切这并不像大多数人认为的那么重要，在一个电网电力受限的系统中，从经济角度来说，拥有一个相当大的直流-交流比．但是，如果有一种情况导致显著更高(和意想不到的)的逆变器箝位损耗30%或更多呢?我们将向您展示如何理解和避免这些逆变器“超剪”的情况。
当逆变器夹住电源时，会发生什么?
很容易说，逆变器“剪辑多余的功率”，但从物理的角度来看，这并不能描述发生了什么。你不能只是“扔掉”你不想要的能量——而且逆变器没有空调，当它们需要某个地方发送多余的能量时，它们可以打开空调。逆变器的主要工具是设置它的直流电压——这实际上是逆变器如何能够降低系统功率。
它有助于将这个问题形象化。太阳能电池板有一个功率-电压曲线，说明了工作电压和电池板的输出功率之间的关系。这些模块可以在曲线上的任何位置工作，而逆变器的工作就是在曲线上选择一个点——理想情况下，选择最大功率的点(称为最大功率点，或MPP)。
图1:典型阵列功率电压曲线
同时，逆变器具有最大工作功率和工作电压范围。我们可以把逆变器的工作范围想象成一个矩形。
图2:过功率箝位时阵列功率电压曲线
当逆变器处于过功率箝位模式时，阵列产生的功率大于逆变器所能处理的功率。逆变器会提高直流工作电压，将模块拉离其最大功率点，直到模块的直流功率在逆变器的工作范围内。您可以看到图2中的绿色点。逆变器保护自己，同时保持最大的功率生产。这些模块最终会以热量的形式消耗掉多余的能量，但正如我们将在本文最后展示的那样，这并不是什么大事。
但是，在某些情况下，这种行为可能会导致问题。具体来说，如果阵列的功率电压曲线与逆变器的工作范围不相交会发生什么。上述过程(逆变器增加工作电压，直到模块的直流功率在逆变器的工作范围内)不起作用。相反，阵列将错过逆变器电压窗口和跳闸-在这段时间内，能量生产将为零。请注意，根据定义，这种情况发生在阵列的生产高峰期——所以一年中的几次可能会对阵列的能源生产产生严重影响!
图3:过功率和过电压情况下阵列功率-电压曲线
那么这是怎么发生的呢?
上面的描述是一个理论框架，但这个问题如何出现在实际系统中呢?
要做到这一点，需要几个因素:一个有大量阳光(高功率)和相对寒冷的温度(高电压)的位置，相对于逆变器的最大工作电压的高设计串电压，以及一个大的直流与交流比。
我们可以看看美国一些地方的功率和温度特性，看起来有一些城市面临更高的风险(同样，相对于温度而言，辐照度较高)。这里我们将使用洛杉矶进行分析。
图4:光照和温度的位置
然后，我们在洛杉矶设计了一个系统，该系统的最大MPP电压为750 V(结合1000 V Voc串)，直流/交流比为1.5。
图5:超削波仿真的损耗图
我们可以看到，当阵列进入超剪切并跳至零时，15%的工作时间会导致裁剪损失高达32%。
就季节性而言，这种大幅亏损持续了一年中的大部分时间，全年有7个月的大幅亏损超过30%。
图6：按月剪裁损失
对设计选择的敏感性
有必要说明这两个因素是如何相互作用的。请注意，如果我们从一个1.2 dc / ac比的阵列和一个更宽的820 V最大电压的逆变器的基本情况开始，那么就没有限幅损耗。每个因素单独将导致削波5.7%(将DC/AC比率提高到1.5)，0.6%(将逆变器的电压降低到750v)。但加在一起，剪发损失跃升至32.4%——大约是单个影响总和的5倍。
好消息是，HelioScope能够正确地模拟这些损失——因此，如果您有遇到这些情况的风险，您将在构建阵列之前找到答案。这也提醒了我们，逆变器不仅仅是将直流电源转换成交流电源的黑匣子。它们行为的细微差别(包括工作电压范围)会对发电量产生重大影响。
这在模块中产生了多少热量?
剪辑描述通常会提高关于模块健康的问题。基本上，如果逆变器不是'剪切'过量的功率，而且模块是，那么这会损坏模块吗？
重述上述过程:在逆变器箝位期间，模块工作在其最大功率点。所以在某个时刻，当一个模块想要生产，比如说，320w，它只能提供240w给逆变器。差异(在本例中为80w)导致模块发热。那么，有多少热量呢?
在这里，从热力学的角度考虑会有所帮助。太阳能电池板将阳光转化为能量的效率只有20%左右，其余的80%主要以热量的形式散去。因此，假设一个逆变器削减了25%的阵列生产(如上面的例子)。然后，在更广泛的阳光背景下，20%效率的模块仅将15%的阳光能量转化为电能，而产生的能量，85%的阳光，被转化为热能。与基本情况(80%的太阳能量转化为热量)相比，这增加了约6%。当然，任何额外的热量都不是理想的，但任何制作精良的模块在处理这些额外的热量方面应该没有问题。
你好，我正在宾夕法尼亚州的一个项目上与一位房主合作。电力公司有条件地批准了我们的互连申请。为了安装，他们说我们必须:PECO已经为这个帐户寄回了可行的解决方案。请参阅下面的选项。
1）系统内的所有逆变器采用过压（OV1）设置为253（在240V基础上）和60秒或3,600周期的清算时间。此选项需要完成补充PECO互连协议的逆变器附录。
该系统目前设计成一个11.36千瓦的直流系统，预计每年产生12,148千瓦时。有人知道这个设置会如何影响房主的太阳能生产吗?
得到软件的逆变器和限制其最大输出80%甚至75%的额定，否则寿命将缩短. . . . .80%，还可以用很多年
适合许多匹配的面板字符串，正如你希望很好地低于变频器VOC max在变频器MPPT范围内…
我使用一个隔离二极管在每一个字符串正面. . . .是否真的有必要，我不知道，但我的设置工作，并已进行了几年
一旦逆变器达到它的最大功率逆变器将简单地允许直流伏特浮动导致较低的安培.. ..安培是很大的磨损和撕裂的组件.. ..
嵌板没问题
太阳能光伏可以开路，没有危害
当单独使用PV面板时，无论是旧的PWM，还是以后的MPPT Chrage控制器，也使用PWM限制PV面板效果逐渐逐渐打开电路。．．．。希望那有所帮助
当VMPP面板串（系列连接）的范围维持+/- 2％的VOC范围的逆变器/ PCU / MPPT，您将永远不会面临剪裁/浪涌问题。
我有一个18.81 kWh系统，2个字符串上有2个Solaredge HD 7600逆变器，我正在考虑添加HD 1000 Solaredge逆变器并在1000上有3个字符串15,15.和24，以停止剪裁25 kWh变频器的最大生产．我是正确的决定吗？
很有趣的文章。我们有一个4千瓦的逆变器，声称运行效率为96.5%。一家供应商表示，他们可以将输电网的电力出口增加40%。
根据我上面读到的内容，我假设他们会在电源旁边安装另一个设备，以减少剪切和改善电力输出。
仍然不确定。
你好,
当太阳能生产超过(负载+电池充电)的需求时，这种使用更高的工作电压(而不是MPP电压)的超限幅技术与离网逆变器使用的是一样的吗?
我在赞比亚的一个项目中注意到类似的能量损失现象，我正在试图找出它发生的原因:
我们使用的是带MPPT窗口(60-115 Vdc)的离网逆变器/充电器。我们正在使用模块配置
3个面板串联x 4串并联
模块是335Wp- 45.98Voc - 37.26 Vmpp @STC
Voc温度系数为-0.311%/°C
提供赞比亚的最小环境温度不低于18°C，奇怪的是在逆变器的监控系统上观察到PV输入电压达到120V（超过115V MPPT窗口）！而且更多的惊讶这种情况发生 - 当低温效应可能更大的一天的早期 - 而不是从上午10:00开始到下午3:00。
在更高的电压下，逆变器是否可以只剪切多余的功率，满足电池充电+负载的需要?
还有其他解释吗?
请告知如何避免此类损失
要记住的一件事是，我在现实世界中遇到过，是由制造商提供的逆变器模型输入光伏系统分析软件并不总是准确的。我记得有一个特殊的案例，一个逆变器制造商在规格中限制了MPPT电压限制，以提高逆变器的效率在一些测试，但MPPT的范围实际上要宽得多。有限的MPPT电压窗口在逆变器模型中，所以当我建模逆变器时，它显示它关闭时，它实际上不会有。逆变器制造商证实，MPPT跟踪窗口比模块更宽，但当我试图为客户做能源生产估算时，这并没有帮助。解决这个问题的唯一方法是制作一个定制的逆变器模型文件。
谢谢你的文章——尽管我并不完全理解它。然而，我所能理解的是，我们不会得到太阳所能提供的全部好处——这取决于……各种各样的问题。
我们在旧金山湾区，打算投入一大笔资金(以满足我们的预算)，在3个卧室/2个浴室的房子里使用全电-全太阳能。我们坚信我们可以为我们的环境做任何事情，但不是“狂热者”:我们也相信理性和谨慎。那么，根据文章，关于逆变器等，我们需要寻找什么?在优化电力输出时，我们如何确保我们的投资获得最大可能的回报?
此外，目前的提案使用了太阳能世界的电池板:我们喜欢“美国制造”的问题，但新的俄勒冈公司有多稳定，电池板有多可靠?是否有一个网站可以比较不同的系统(设备)，以帮助验证可靠性、输出量、预期寿命等?
太感谢了。
有益的文章。
所以这些模块应该能够承受额外的热量。
我想知道当模块生产的超过它能处理的时候，逆变器有什么风险。
我们的模块是50%超大的。在大多数日子里，它们将停留在逆变器的参数盒内。但偶尔也会有晴天。
TX
-L.
真正伟大的文章。因此，有时很少考虑到逆变器设计参数，甚至轻微移动之外的影响。即使是像我这样的resi/小型通讯安装程序也能读懂。
精彩的分析，非常感谢。我认为太阳能电池板的问题仍然是太阳能组件的低效率……我希望纳米技术的研究将导致一种结构，能够产生比我们今天的传统方法更多的能量。
与面板、支架和占地面积相比，逆变器更便宜。我不建议剪头发。
另外，我希望一个稍大的逆变器寿命更长。
@Ian Nelson，这不再是真的了。面板现在比逆变器便宜。这也是为什么双倾斜阵列越来越流行的原因。