随着经济的快速发展,生活水平的不断提高,人们对化石燃料的消耗日益增加,这给地球环境带来了巨大压力,引发了资源短缺、温室效应、环境污染等严重问题。因此,充分开发利用可再生能源具有十分重要的意义。太阳能具有环保、可再生、储量丰富等优点,因此被越来越广泛的关注,其主要利用方式为光伏并网发电。太阳能属于间歇性能源,光伏发电系统受多种外界条件影响,包括光照强度和环境温度等,考虑外界环境因素充分开发利用太阳能资源是当前的研究热点,光伏电池并网前需经过DC/DC整流变换及DC/AC逆变变换,本文采用Boost升压电路实现光伏电池的DC/DC变换及光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)控制,采用全桥逆变电路,并选择电压电流双闭环控制策略完成光伏电池的DC/AC逆变变换,实现光伏并网。光伏并网的实验验证方法包括数字仿真及物理模拟。数字模拟操作相对简单且实验参数可变,然而其结果的准确性不及动态模拟,很多实际物理情况也不能模拟。物理模拟可以直接观察不同物理现象的物理过程,以得到直观明确的物理概念,然而待研究系统的物理规模不能太大,且装置参数的调节范围有限。物理模拟及数字仿真具备不同的实验特征,因此其适用范围也不同,两种实验方法相互配合才是最好的试验验证方案。因此,本文同时结合数字仿真和物理模拟,采用RT-LAB半实物实时仿真软件进行分布式光伏运行与控制模拟研究。首先,本文从研究现状着手,分析了数字仿真及物理模拟的发展过程及两者的优缺点,总结出同时结合数字仿真及物理模拟是更好的解决方案,并简要介绍了本文的主要研究内容。然后,本文根据光伏电池发电原理等效数学表达式,在MATLAB/siumlink环境中建立了光伏仿真模型,并针对不同光照强度、环境温度开展光伏电池输出特性仿真模拟和数据分析；总结了现有最大功率点跟踪策略,在MATLAB/siumlink环境搭建了MPPT模型,开展相同仿真步长下不同MPPT控制算法的仿真对比分析,对不同控制策略的优缺点进行了总结,并对不同仿真步长下的仿真结果进行对比分析；对现有典型光伏并网拓扑结构及控制策略进行了分析,因电压电流双闭环控制策略具有简明、可靠、实用的特点,本文采用该控制策略进行半实物仿真验证,考虑到硬件误差,本文采用增量式PID控制替代传统的位置式PID控制,以提高半实物仿真的准确性。其次,本文开展了自适应多种控制算法检测的半实物仿真平台接口设计,主要分析MPPT控制算法及双闭环控制算法硬件模拟所采用的控制电路,本文采用以Freescale公司的MC56F8257芯片为核心器件的控制电路,并介绍了该控制电路的特点及控制程序设计方案。最后,本文开展了基于RT-LAB的半实物仿真平台构建及试验验证,首先对RT-LAB实时仿真器进行了简要介绍,在此基础上研究光伏模拟系统在RT-LAB中的实时仿真流程,详细介绍了Matlab离线仿真模型到RT-LAB实时仿真模型的实时化过程。接着从MPPT控制实物化角度研究不同MPPT算法,并采用一种改进的MPPT算法进行硬件控制器设计,结合RT-LAB实时仿真平台建立数字主电路,进行数模混合实时仿真验证,对比分析改进MPPT算法与传统MPPT算法的控制效果,验证改进控制算法的有效性及优越性；最后从逆变器控制算法实物化角度,对双闭环控制算法的控制效果进行验证。