太阳能具有可再生性以及无污染的特点,因而为解决日益突出的能源与环境问题提供了一种研究思路。针对光伏并网逆变控制系统的传统控制策略拓扑结构复制,成本过高,且易受电网频率波动影响的不足。本文提出了基于虚拟电机的光伏并网逆变控制策略。以光伏发电并网系统整体为研究对象,从光伏电池特性、最大功率点跟踪、虚拟电机特性、光伏逆变器控制策略等主要技术进行了理论分析,给出了相关参数设计方法并搭建了模型结构,最后通过算例仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。稳定的直流侧电压是系统稳定运行的基础条件。本文依据光伏电池特性搭建了光伏阵列发电系统,采用扰动观测法实现了最大功率跟踪控制策略。同时为了稳定直流侧输出电压,加入了蓄电池模型,利用其双向充电的特性来稳定直流侧电压。仿真结果表明其输出的直流电压对外界环境干扰具有良好的动态与稳态性能。光伏并网系统中逆变器控制策略的实现是系统稳定运行的关键条件。首先分析了传统直接功率控制的理论原理,并进一步探究了其控制策略的不足之处,如拓扑结构复杂、易受干扰等问题。在此基础上提出了虚拟电机概念,研究并阐述了虚拟电机特性对于逆变器直接功率控制方法的优化改进原理。最后在仿真软件上搭建了系统模型进行测试,仿真结果证明了所提控制策略的有效性。基于上述理论研究和仿真分析,搭建了实验平台对所提出的控制策略和模型进行验证。实验平台采用型号为TMS320F28335的DSP芯片为控制器,光伏逆变器容量为5kW。先分别对设计的不同模块进行测验,再将各部分控制模块移植到.DSP中,利用DSP实现光伏并网系统的整体控制。控制模块包括:最大功率点跟踪、PI控制、虚拟转矩计算、虚拟磁链观测等。实验结果证明,本文所设计的基于虚拟电机的光伏并网逆变控制系统能够实现直流侧电压稳定控制与保证交流测输出电能质量的目标,同时具有抑制电网频率干扰的作用,确保整个光伏并网系统的正常稳定运行。