以光伏并网发电系统为代表的逆变型分布式电源,能够灵活并网,提升配电网供配电的灵活性,且永不枯竭、无污染。随着太阳能发电规模越来越大,要求其具备低电压穿越能力。电网侧发生电压跌落时,逆变器由于限流,两端会存在输入输出功率不平衡导致逆变电路直流侧电压失稳的问题。采取措施来保障直流侧电压稳定,提升光伏系统的低电压穿越能力,并建立配电网故障时光伏系统的等效模型,是配电网安全稳定运行的重要保障。本文针对两级三相式光伏发电系统低电压穿越期间的能量不平衡问题,研究光伏系统的低电压穿越控制策略及其等效模型。首先分析了光伏系统主要结构包括光伏电池阵列、Boost电路和三相逆变器的数学模型及输出特性。重点分析了光伏电池的数学模型及输出特性,对光伏电池的工程数学模型推导,获得光伏电池输出模型;配电网故障期间将逆变器的输出功率前馈至所提控制策略中,主动达到光伏电池输出功率与逆变器输出功率再平衡。通过不同工况下的仿真,验证了所提主动低电压穿越策略的有效性。其次,考虑到光伏在阴影下的输出特性及其出力的随机性,提出提出一种考虑光伏出力随机性的功率再平衡低电压穿越策略。在配电网故障期间,通过限功率策略与升功率策略的切换控制,并通过逆变器的协调控制,实现了光伏系统在阴影遮挡、光照强度变化、电压跌落程度变化等复杂工况下的逆变器两侧功率再平衡。通过仿真验证了所提功率再平衡策略的有效性。最后,考虑光伏系统出力的随机性,提出在故障期间,当光伏阵列输出的最大功率不能满足逆变器低电压穿越所需功率时,将逆变器控制结构重新切换为电压外环电流内环;在此控制策略下,研究了光伏系统在配电网故障期间向配电网输送能量的输出特性,建立了光伏阵列输出功率与并网点电压共同控制的电流源,通过仿真验证了正确性。