光伏阵列作为光伏系统的重要组成部分，是最大功率点追踪、光伏并网逆变器和光伏充电站等光伏系统关键技术研发的基础。实际光伏阵列输出特性容易受到外界环境影响，实验阶段难以发挥其作用，采用光伏阵列模拟器能缩短光伏发电设备的研发周期，降低研发成本，提升研发效率。
　　本文首先介绍了光伏产业发展现状，明确了光伏阵列模拟器的研究价值与意义；提出了一种光伏电池输出特性模拟的方法，降低了分段拟合时端点选择的困难；通过对失配情况下旁路二极管与隔离二极管导通状态的分析推导，建立了一种考虑二极管管压降的光伏阵列数学模型，实现全天候模拟；对光伏阵列的典型故障进行分析，提出了一种开路、短路和老化故障下的光伏阵列模型，实现光伏阵列典型故障模拟。
　　其次，对模拟器拓扑结构与控制策略进行设计和优化。针对移相全桥ZVS工作过程进行了分析，推导了超前臂和滞后臂实现ZVS的条件；分析了次级整流管结电容谐振的过程，并采用Tr-Lag型箝位二极管抑制谐振尖峰；为了提升模拟器效率，采用同步整流MOS管代替整流二极管，并对同步整流MOS管三种工作状态的驱动波形与选择条件进行了分析；针对不同模拟对象提出了不同控制模式，对ZVS移相全桥变流器进行小信号建模，采用PI补偿网络进行环路补偿；对ADC采样造成的延迟进行优化，减少了系统控制延迟。
　　最终以TMS320F28335为核心搭建了硬件平台，并利用PSIM实现了CCS工程的代码生成；提出了一种基于电能变换系统测试用隔离测量模块的设计方案，降低了测试成本，提高了测试精度。在此实验平台上进行了模拟均匀光照和失配现象下光伏阵列输出特性的实验，验证了所设计拓扑结构与控制策略的可行性。