随着光伏电站装机容量的日益扩大和并网规范要求的不断提高,促使目前光伏并网发电技术的主要研究方向正从正常电网条件下光伏变流器的稳态运行转向电网故障条件下的低电压穿越运行。本论文主要针对光伏变流器在电网电压对称、不对称故障条件下的低电压穿越运行与控制和电网电压畸变条件下的控制进行了理论分析、仿真及实验研究,主要工作和研究成果如下。分析了电网电压对称跌落对光伏变流器交流侧电流和直流侧电压的影响,在此基础上提出了一种新型低电压穿越的控制策略。该策略通过电网电压前馈控制环节对有功电流和无功电流的参考值重新分配来抑制变流器输出电流冲击,并使变流器运行在静止无功补偿(STATCOM)模式,向电网提供无功支持。利用仿真验证了其有效性。采用对称分量法建立了电网电压不对称故障条件下变流器模型,分析了并网电抗器上功率波动对直流母线电压的影响,针对光伏变流器在电网电压不对称故障条件下产生的交流侧负序电流和直流母线电压波动的问题,分别采用了抑制交流侧负序电流的控制策略和抑制直流母线电压二倍频波动的控制策略。计及变流器输出电流的限制,根据电网电压跌落深度同步降低网侧有功功率平均值,实现电网电压不对称故障条件下光伏变流器的低电压穿越运行。仿真和实验验证了所提方案的可行性。建立了电网电压畸变条件下变流器模型,分析了电网电压畸变对变流器运行影响以及并网电抗器上功率波动对直流母线电压的影响,采用了抑制交流侧谐波电流和抑制直流母线电压波动两种控制策略。对锁相环进行改进,采用比例积分-谐振(PI-R)控制器进行控制系统的设计,仿真结果验证了控制方法的有效性。