随着科技的发展,人们的环保意识越来越强,以火电为代表的传统能源带来的环境污染问题逐渐突出,清洁能源逐渐受到重视,光伏发电被广泛应用于人们的生产生活中。同时,伴随着各类电力电子变换器的应用以及工业上负载类型的复杂化,电网的电能质量受到威胁,电能质量问题也成为热点研究问题之一。本文针对光伏并网发电系统拓扑结构及其控制策略和电能质量检测治理问题,对光伏并网变换器及其电能质量控制策略进行了研究。首先,研究了光伏并网变换器拓扑结构及其控制策略。以两级式光伏并网变换器为对象,结合系统性能需求,采用双闭环策略,并应用工程整定法设计了控制器的PI参数。从光伏电池板的特性出发,针对该部分,设计了最大功率追踪算法,针对现有策略存在的问题,对传统方法的追踪步长进行了改变,解决了该问题,加快了追踪时间。对变换器第二级逆变器的拓扑结构及其控制策略进行了研究,同样采用双闭环控制,一方面为前一级Boost电路提供了稳定的电压源,另一方面保证了并网电流控制的稳定性,在对三相两电平逆变器的几种调制方式分析的基础上,对电压空间矢量调制方式进行了重点研究。其次,研究了基于光伏并网变换器的电能质量治理技术。设计了基于瞬时无功理论的无功检测技术。对比传统谐波检测技术,设计了基于并联式二阶广义积分器的谐波检测技术。采用无源和有源相结合的方式,对电能质量进行综合治理。采用并联式电容器进行无功的无源补偿,引入LC高通滤波器进行谐波的无源治理。在无源补偿基础上,通过在逆变器控制环节加入电流补偿控制策略,实现无功和谐波的有源精确补偿。再次,对光伏并网变换器进行建模和仿真验证。对Boost拓扑结构和控制策略进行建模,验证了 Boost电路拓扑结构和控制策略的合理性,并验证了最大功率追踪算法的有效性和变步长扰动观察法的可行性。对逆变器拓扑结构和控制策略进行建模,并进行了仿真验证。最后,对拓扑结构和控制策略进行了整体设计。由于本实验平台设计的功率较高,硬件条件较复杂,考虑现阶段实验条件限制,暂未搭建硬件实验平台,所以采用Matlab/Simulink仿真软件对文章设计内容进行仿真验证。首先对光伏发电部分的拓扑结构和相关控制策略进行验证,再通过模拟谐波源和无功源,仿真测试了谐波和无功检测算法的有效性。最后,搭建系统整体仿真模型,模拟实际工程环境,对本文设计的全部内容进行仿真实验,验证了全文内容的可行性和合理性。