近年来国内光伏产业规模的扩大和应用形式的增加,光伏系统对电网的影响更加显著,若电网因故障或扰动发生电压跌落,光伏系统突然脱网会进一步影响电网稳定性,所以开展光伏发电系统低电压穿越技术研究具有重要的实际意义。本论文主要针对光伏并网发电系统的建模、网侧电压不对称条件下运行控制策略、考虑直流侧母线电压控制的光伏和光储荷系统的低电压穿越策略等方面进行了深入研究。首先根据光伏单元数学模型分析了光伏电池的输出特性,提出了基于光照条件的变步长扰动观察法来实现光伏的最大功率追踪,采用电压外环电流内环的双环并网控制策略完成两级式光伏系统模型搭建,再通过正常和跌落工况下光伏系统运行功率方程推导了直流侧电压与网侧电压跌落深度之间的关系。其次通过分析不对称工况下电压负序分量对光伏系统的影响,采用基于二阶广义积分法将电压电流正负序分量分离,研究出多重目标单一控制的双同步旋转轴系正负序参考电流控制技术和以抑制电流负序分量为控制目标的二次陷波器法,利用仿真验证对应策略对网侧有功功率二倍频波动和输出电流负序分量抑制的有效性。然后依据低电压穿越技术标准建立电压跌落深度与无功需求关系和动态有功参考电流限制方式来发出无功功率并实现限流,再针对直流侧母线电压因网侧电压跌落功率失衡而骤升的问题,提出了功率前馈的控制策略,将逆变器可运行参考有功功率前馈于光伏阵列的DC/DC变流器来稳住直流侧电容电压,通过多种工况低电压穿越仿真验证功率前馈控制策略对直流侧电压波动控制的可行性。最后考虑了两级式光伏发电系统直流侧带有储能负荷单元的直流微网结构并搭建了相应模型,提出了基于变流器功率限值控制策略,在以单一直流母线电压变化为信号的电压分层控制模式基础上,增加了变流器的功率限值和网侧电压跌落信息来控制各单元运行模式来稳住直流母线电压,通过不同工况下光储荷系统低电压穿越仿真验证变流器功率限值策略对直流母线电压波动和稳定速度控制更好。