能源与环境问题的日益严峻，开发新能源和可再生能源已迫在眉睫。太阳能是一种清洁的随处可得的可再生能源，对环境无污染，因此备受关注并且前景看好。常规的光伏并网发电系统的主要功能是完成光伏阵列的并网发电控制，即将光伏阵列的直流电能转换为与电网同频同相的交流电能馈送给电网，并保证有较好的并网功率因素，它的控制调节与电网负载特性无关。而希望光伏阵列在光伏并网发电的同时还可以对电网中的无功和谐波进行补偿和抑制，从而提高电网供电的质量和能力。为此本文介绍了一种新的光伏并网发电系统，它利用光伏并网逆变主电路的特点，将光伏并网的发电控制与无功补偿、有源滤波相结合，使得主电路具备提供有功和无功电流的控制功能。系统可以检测负载电流中的无功和谐波分量，进而达到无功电流补偿控制的目的。并网系统的仿真结果表明，该系统在进行发电的同时可以有效地进行谐波抑制与无功补偿。
    1 光伏阵列模型的建立与仿真
    1.1 光伏阵列的数学模型
   基于光伏阵列的等效电路模型[5]如图1所示，在Matlab环境下建立其通用仿真模型。
 
    1.3 光伏阵列模型的仿真
   基于上述数学模型，在Matlab环境下利用Simulink工具[3]建立光伏阵列的仿真模块，改变其中各个参数可得到具有不同I-V特性的光伏阵列，特性曲线如图2、图3所示。

    图2、图3中各条曲线表示不同光照条件下光伏阵列的I-V、P-V特性曲线，它们与典型的光伏阵列特性曲线相一致，验证了本文中光伏阵列仿真模型的正确性和实用性。
    2 光伏阵列并网系统的原理
   本文设计的新型光伏并网发电系统[4]最大的特点就是将光伏并网发电控制与无功补偿相结合，使得光伏阵列在并网发电的同时还可对电网进行谐波抑制与无功补偿。其基本原理是：基于瞬时无功功率理论对负载电流、电压进行检测，经指令电流运算电路得出含有负载电流谐波及无功分量的指令电流，将指令电流和并网电流进行比较，产生PWM波控制逆变电路中各IGBT的导通和关断，实现并网电流对指令电流的跟踪，最终得到理想的电网电流。其工作原理如图4所示，其中PV为光伏阵列；MPPT单元为最大功率跟踪控制单元，它完成光伏电池阵列最大功率点工作电压的确定。AVR为电压调节控制单元，其调节输出是并网电流有功分量的幅值给定ip?鄢。瞬时无功检测及指令电流合成单元完成对电网电流的无功检测并最终合成并网电流的指令值。电流控制单元采用滞环比较的控制方式，保证并网电流对指令电流的实时跟踪。

    2.1 无功电流瞬时检测及指令电流的合成
   本文设计的并网系统在发电的同时要实现谐波抑制与无功补偿，因此指令电流的计算是一个关键。指令电流的计算包括无功和谐波电流的补偿指令电流计算、光伏并网发电有功指令电流计算及这两者的合成运算。谐波电流的检测方法有很多，其中以基于瞬时无功功率理论的检测方法速度最快、应用最广，因此本文利用该检测方法来同时实现谐波电流的检测和指令电流的合成。其中运用数字锁相环（PLL）跟踪A相电网电压的相位，因此检测结果不会受电压畸变的影响，可以保证电流检测的精度。

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