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随着全球范围内化石能源消耗量的急剧增加,世界性的能源危机已经来临。化石能源的大规模开发和利用,也给人类赖以生存的自然环境造成了严重破坏。能源已经成为人类社会进步、经济发展与地球生态环境保护的瓶颈问题。可再生能源的开发和利用引起了全世界的广泛关注,其中太阳能具有取之不尽、用之不竭、分布广泛、清洁无污染等一系列优势,是解决世界能源危机和环境污染最可靠和行之有效的绿色能源,而光伏并网发电是利用太阳能最有效的方式。本文采用一种改进结构的光伏并网发电系统,实现了光伏并网逆变器的复用功能,使得供电质量改善、系统运行效率提高、系统损耗降低、设备投资变低；本文针对光伏发电有功和无功的动态补偿控制的关键问题进行了相关研究,提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的最大功率跟踪(MPPT)控制、基于超级电容和蓄电池的复合储能系统的有功补偿控制、基于空间电压矢量脉冲调制(SVPWM)的并网发电与无功补偿的一体化控制策略,并开展了相关的仿真及实验研究。具体研究内容与成果概略如下：(1)在分析各类光伏并网发电系统结构的基础上,研究了其运行特性,研究提出一种两级可调度光伏并网发电系统结构,研究了其主要部件的运行机理与数学模型；(2)研究光伏组件的一种简化数学模型、光伏组件在不同太阳光辐射度及工作温度下电流—电压和功率—电压特性；(3)研究了基于最小二乘支持向量机的最大功率跟踪控制策略与方法。为克服传统MPPT算法无法协调解决稳定性和误跟踪的缺点,在分析最大功率跟踪控制机理的基础上,提出了基于LS-SVM的最大功率跟踪控制策略；构建了基于恒电压控制法、干扰观测法与LS-SVM的最大功率跟踪控制系统,并开展了相关的仿真对比研究；(4)为了提升储能系统的性能,研究超级电容和蓄电池的混合储能系统结构特性,提出基于超级电容与蓄电池的主动式混合能系统有功功率补偿控制策略,并构建了相关的控制系统,并进行了仿真实验；(5)提出了基于SVPWM的光伏并网与无功补偿一体化控制策略。为拓展光伏并网逆变器的功能,在分析并网逆变器主电路与静止同步无功补偿装置主电路结构特性的基础上,提出基于SVPWM技术的光伏并网与无功补偿一体化控制策略。研究了高速、快速的电流的检测方法；分析了双向PWM逆变器的四象限运行特性,研究了SVPWM波形产生过程,开关管导通时间的计算及分配方法。构建了基于SVPWM的光伏并网发电与无功补偿一体化控制系统,并开展了仿真验证；(6)构建了光伏功率控制系统的模拟实验平台,构建了基于DSP与CPLD复合结构的光伏并网发电数字控制系统,研制了系统硬、软件,进行了相关实验研究,验证了结构设计与控制策略的正确性。最后,对全文进行总结,提出有待加强研究的方面。