式(5)即为光伏并网指令电流表达式，第一项为瞬时无功功率理论得到的无功及谐波电流分量，是并网电流无功分量指令；第二项为光伏阵列输出的并网电流有功分量指令，它体现了光伏阵列发电功率的大小。
2.2 电流跟踪控制
    电流跟踪控制电路的作用是根据得到的指令电流和逆变电路输出的实际并网电流之间的相互关系，得到控制逆变电路中各器件通断的PWM信号，从而保证并网交流电流跟踪指令电流的变化。本文采用滞环比较器[2]的瞬时值比较方式进行电流跟踪控制。该方法把指令电流与实际并网电流的偏差作为输入，通过滞环比较器产生PWM信号来控制开关器件的通断，从而使得实际并网电流可对电网电流进行谐波抑制和无功补偿。
3 并网系统仿真及实验研究
    对本文的并网系统进行仿真，负载是带阻感负载的三相整流桥，实验结果如图5～图7所示。由图5可以看出，当光伏并网系统发电的同时进行谐波抑制时，a相电流接近正弦波即不再含有谐波，但a相电流、电压存在一定的相位差，即a相电流含有无功分量。图6表示并网发电的同时对电网中的无功进行补偿，图中a相电流、电压同频同相无相位差，即无功得到了完全的补偿，a相电流不再含有无功分量但含有谐波分量。此时并网电流包括无功分量和有功分量而不再含有谐波分量，因此图中的指令电流波形为三相正弦波并且与a相电压存在一定的相位差。图7则表示并网发电的同时进行谐波抑制和无功补偿，此时a相电流、电压同频同相，无功得到了完全的补偿；a相电流波形接近正弦波表示谐波抑制的效果很好，电流中只存在一些由开关过程引起的毛刺，可忽略不计，流入电网的电流畸变率非常小，处于允许的范围之内，此时光伏系统在并网发电的同时对负载电流进行了有效的谐波抑制与无功补偿。

    本文中的光伏阵列通用仿真模块考虑了光伏电池内部参数和外部环境等众多因素并结合了MPPT仿真算法，可以实时模拟光伏阵列的动态特性，具有良好的可信性和实用性。针对常规的光伏并网发电系统只进行并网发电这一特点，本文提出一种新型的并网发电系统，将光伏并网的发电控制与无功补偿、有源滤波相结合，在保证很好地进行光伏并网发电的同时还对电网中的无功和谐波进行补偿与抑制，从而提高电网供电的质量和能力，仿真实验的结果非常好。不足之处是本文中有关最大功率点跟踪的实现，采用了实时优化迭代算法，该方法存在一定的误差，可以用其他更好的算法代替。
参考文献
[1] 王兆安，杨君，刘进军，等.谐波抑制和无功功率补偿[M]. 北京：机械工业出版社，2005.
[2] 王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
[3] 林飞，杜欣编.电力电子应用技术的MATLAB仿真[M]. 北京：中国电力出版社，2009.
[4] 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛，等.太阳能光伏发电及其应用[M].北京：科学出版社，2005.
[5] VILLALVA M G，GAZOLI J R，FILHO E R.Modeling and circuit-based simulation of photovoltaIC arrays[J].Power EleCTRonics Conference，2009：1244-1254.

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