随着传统化石能源的日益枯竭及环境污染问题越来越严重,太阳能发电逐渐成为各国的研究热点。光伏发电因具有易受环境变化影响的特点,在其大规模并网时会对电网产生不良影响,比如光伏系统输出功率不稳定会造成并网逆变器的功率开关频繁不规律动作,给电网带来谐波问题。此外伴随着电力网络的发展,越来越多非线性阻感负载接入电网末梢,也影响着其电能质量。本文针对上述问题,提出了一种可以补偿电网谐波无功电流的光伏并网发电系统,具体开展了如下的工作:首先,分析了光伏并网系统与有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理,对二者统一控制理论上的可行性进行了探究,得到具有电能质量改善功能的光伏并网系统的拓扑结构,对其工作原理做了具体分析,建立了系统数学模型。其次,完成了光伏并网系统的前级建模分析。先建立了光伏电池工程数学模型,根据数学模型在Matlab中搭建仿真模块。然后在其基础上,对局部遮挡下光伏电池的串联、并联以及串并联形成阵列的数学模型和输出特性进行了深入的研究,理论上分析了功率最大点出现位置以及多功率最大点产生机理,通过Matlab建模仿真验证了理论推导的正确性。针对光伏阵列功率输出在局部遮挡条件下会有多局部功率最大点的特点,提出了一种可以跟踪全局光伏输出最大功率点的MPPT控制算法,算法的有效性通过仿真得到验证。最后,研究了系统的控制策略并仿真验证了系统的有效性。先建立了系统的电流闭环控制结构,对光伏并网有功电流指令、直流侧电压控制信号以及电网中谐波无功电流信号逐一进行推导,经过指令信号合成后得到并网电流指令信号。然后对指令电流信号的跟踪控制策略进行了分析,采用一种比例积分谐振电流跟踪控制策略,可以对指令电流信号无差跟踪并且保证系统的稳定性。基于以上工作,在Matlab中搭建了系统仿真模块,从三个角度对系统进行仿真分析,仿真结果显示系统可以达到预期的目标,在其并网输送有功电能的同时,也能补偿电网中的谐波无功电流。