随着化石能源的短缺以及新能源发电高渗透率的发展,使得光伏发电并网容量日益增加,大容量的并网光伏发电系统一旦脱网运行会给电网带来很大的冲击,影响电能质量,严重情况下会导致电网的崩溃。因此,现在国内外的光伏并网标准都要求光伏发电系统必须具有一定的低电压穿越能力,使电网电压跌落时光伏系统不脱网并且向电网提供一定无功支撑电压恢复,因此论文针对光伏并网系统的低电压穿越控制方法展开研究。首先,确定了光伏并网系统的组成及主电路的拓扑结构,建立了光伏阵列数学模型,基于确定的主电路拓扑结构,研究了前级升压电路工作原理、变步长扰动观测法实现MPPT的方法、后级逆变电路的工作原理及其数学模型,为搭建整体光伏发电系统提供理论依据。其次,针对由于电网故障导致并网点电压跌落的现象,分析了电压跌落原因及其对光伏系统的影响,对电压跌落检测与深度判断的方法进行研究,确定采用二阶广义积分器实现电压跌落检测,实现正负序分量的分离与检测,为低电压穿越控制方法的研究提供可靠的依据。然后,分析了基于电网电压矢量定向的控制策略,研究了基于模糊PI控制的电压定向双闭环控制方法,在电流内环和电压外环分别采用模糊PI控制,设计了光伏并网低电压穿越的控制方案,包括低电压穿越过程中的无功控制以及恢复过程的有功控制,检测到电压跌落时,采取给定电流指令的形式,分别对有功和无功进行调节,减少有功的输入以防止逆变器过流而脱网,增加无功的输入以支撑电网电压的恢复。同时考虑了低电压穿越过程带来的频率稳定问题,设计通过电网频率的偏差信号来调整低电压恢复期间有功电流恢复速率的方法。最后,在MATLAB/Simulink仿真软件中,搭建了两级式光伏发电系统的整体模型,针对电压发生不同程度的跌落进行仿真。验证了本文的改进逆变器控制策略的方法可以保证电压跌落时逆变器不脱网运行,并且能够向系统提供一定无功功率来支撑电压的恢复。在有功恢复期间将电网频率引入低电压穿越控制中,改善了低电压穿越导致频率下降的问题。