自20-世纪70年代出现能源危机至今,世界各国对新能源发展的呼声越来越高,而光伏发电技术作为新能源发电技术的翘楚也日益受到重视。光伏水泵装置作为光伏发电的—一个重要应用,已经历了数十年的发展。在发展中国家,尤其是电网没有覆盖的偏远地区,人民用水依旧困难,严重阻碍了人民生活水平的提高、社会的发展。本文研究了一种光伏水泵系统,它以三相交流异步电机驱动的光伏水泵系统为研究对象,对光伏阵列数学模型、最大功率点跟踪方法、变频调速控制方法、PWM调制策略、光伏水泵系统优化运行、光伏水泵系统的软硬件设计等问题进行了深入研究,主要包括如下内容:(1)建立了光伏阵列的数学模型,并且在Matlab/Simulink环境下搭建了光伏阵列的仿真模型,通过仿真分析了光伏阵列在不同光照、温度条件下输出特性。(2)对比分析了典型的最大功率点跟踪算法,研究了一种无直流电流传感器最大功率点跟踪算法,并对其工作原理进行了深入分析。(3)讨论了适用于光伏水泵系统的VVVF控制方式,以及V/F曲线的优化方案。研究了注入三次谐波PWM调制方式,分析了光伏水泵系统的优化运行方案。(4)设计了系统的硬件电路和软件程序,搭建了系统的实验平台,并进行了实验验证。通过仿真和实验证明了系统分析与设计的正确性和合理性。