随着世界能源危机和环境污染问题的日益严重,新能源的开发利用越来越受到世界各国的关注。太阳能是一种清洁的绿色能源,光伏并网发电是充分利用太阳能的一种有效方式。而光伏并网发电中的功率调节、电能质量等问题一直是人们关注的热点问题。光伏并网功率调节系统(Photovoltaic grid-connected Power Conditioner,PVPC)是一种将光伏并网发电、电网无功补偿和谐波抑制集于一体的多功能变换器系统,它拓展了光伏逆变器的功能,提高了设备的利用效率,改善了电能质量,具有广阔的发展前景。本文针对光伏并网系统的若干关键技术进行了研究。论文首先详细介绍了最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法、并网电路拓扑结构及并网控制方法的研究现状。深入分析了光伏并网功率调节系统的拓扑结构和工作原理,并建立了PVPC在三相静止坐标系下的数学模型。电导增量方法是目前最常用的最大功率跟踪方法。定步长电导增量方法存在步长过小会使跟踪速度变慢、步长太大又会使系统振荡加剧的缺点;变步长的电导增量方法存在环境条件变化剧烈时跟踪速度较慢,功率损耗大的缺陷。针对以上方法的不足,本文提出一种改进的电导增量方法,当外界条件变化剧烈时,首先给定一个近似的电压值作为参考进行跟踪;然后再在其附近进行最大功率点的细搜索,这种方法弥补了环境条件变化剧烈时变步长方法跟踪慢的缺陷。为了验证此方法的可行性,本文在RT-LAB实时仿真平台上进行了最大功率跟踪的半实物仿真实验,实验结果显示此方法跟踪效率高、反应速度快、电压波动小。论文对PVPC系统进行了分级建模,前级Boost电路实现最大功率跟踪功能,后级逆变器实现并网和补偿电网谐波的功能。系统电流内环闭环传递函数中存在右半平面零点且距虚轴较近,这样造成控制系统Q值较大、调节时间加长、系统谐波补偿滞后。针对上述不足提出一种改进的优化控制策略,即对电流内环前置一个低通滤波器,消掉闭环传递函数中的零点,将其化为标准的二阶系统。与传统的控制策略相比,改进的控制方法可以缩短系统的调节时间,减小系统振荡,提高系统动态性能。最后利用MATLAB/Simulink软件进行了系统仿真,仿真结果表明系统最大功率跟踪和电流谐波补偿效果良好。