近年来,为了解决能源枯竭的问题和适应环境保护的发展需要,光伏并网发电技术受到日益重视。特别是逆变器的控制策略作为光伏并网发电系统的核心,受到了国内外学者的广泛关注。逆变器的直接功率控制策略(Direct Power Control,DPC)不需要把功率变量转化成对应的电流变量,而是直接控制逆变器输出的瞬时功率,具有系统响应速度快,鲁棒性好,结构简单的优点。本文以两级式光伏并网发电系统为研究对象,重点讨论了并网逆变器的直接功率控制策略,提出了光伏并网系统直接功率控制策略的改进方法。首先,本文介绍了光伏电池的工作原理和输出特性,建立了适用于工程实际的光伏电池数学模型。分析了几种常见的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法。根据光伏电池的输出特性,采用了一种变步长模糊最大功率点跟踪控制算法。与电导增量法对比仿真,验证了该模糊控制MPPT具有跟踪速度快,稳态精度较高,在最大功率点附近振荡较小的优点。其次,推导了三相电压型并网逆变器在不同坐标系下的数学模型,介绍了瞬时功率理论和传统直接功率控制策略。提出了开关矢量d、q坐标投影法,详细分析了八种开关矢量对逆变器输出功率的影响,根据分析结果建立一种DPC新型开关表。通过仿真验证了新型开关表DPC具有电流谐波含量低,稳态精度高的优点。再次,为了进一步改进DPC控制策略,提出了一种模糊直接功率控制策略,主要思想是利用模糊控制器取代传统直接功率控制策略中的滞环比较器,解决了滞环控制灵活性较差的缺点。根据理论分析,设计了模糊控制器。仿真结果表明:模糊直接功率控制相比于滞环比较直接功率控制能更好的抑制电流谐波、减小稳态功率波动。最后,重点分析了基于直接功率控制的三种无功补偿工作模式。利用直接功率控制策略具有快速功率控制响应的特点,提出了光伏并网逆变器实现并网发电与无功补偿功能相结合的工作模式。实现了并网逆变器的多功能使用,不仅可以并网发电,而且可以改善电网的电能质量,提高设备的利用率。利用Matlab/Simulink仿真验证了该理论的正确性。