随着全世界范围内能源危机和环境问题的日益突出，可再生能源的开发利用引起广泛的关注。太阳能以其取之不尽、用之不竭及清洁安全等特点成为最具前景的新能源之一。光伏并网发电是充分利用太阳能的一种有效方式，对解决世界能源危机和环境问题具有重要意义。与此同时，随着工业化进程的加快，大量非线性负载投入使用，由这些负载所产生的谐波电流使电力系统的电能质量日益恶化。
论文通过对光伏并网系统和有源滤波器（Active Power Filter, APF）的拓扑结构及控制方式等方面的比较，利用光伏并网系统与APF在拓扑结构与控制上的相似之处，研究两者的统一控制。将光伏并网系统的并网发电功能与APF的谐波补偿功能相结合，使其具备光伏并网发电与谐波补偿的双重功能。从而改善电网电能质量，节约了相设备投资成本，提高了光伏并网系统装置的利用率。
本文总结分析了LCL滤波器分别在基波应用与谐波应用中的设计方法，并在此基础上，提出了一套适用于基波与谐波共同作用时的LCL滤波器设计方法。从有功基波注入、谐波电流变化率、开关次谐波及电流闭环控制器带宽等方面考虑，将LCL滤波器应用于具有APF功能的光伏并网系统中，并由MATLAB编程简便地确定各参数的取值。使电网电流取得更好的开关次谐波及并网电流纹波抑制效果，进一步提高了电网电流在高频段的波形质量，节省了设备投资。
分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法和具有APF功能的光伏并网系统中并网电流指令信号的合成方法。由于系统的额定电流余量有限，附加有源滤波功能后，系统并网电流有可能超出额定范围。针对该问题提出一种基于容量限制策略的并网电流合成方法，对逆变器输出电流的大小进行限制，保证系统工作在额定范围内，防止逆变器损坏。采用经典的电压电流双闭环控制，利用准PR控制器实现对并网指令信号中有功基波信号无稳态误差跟踪控制，并对特定次谐波进行补偿。
最后，通过MATLAB/Simulink对具有APF功能的光伏并网系统进行仿真，并以RT-LAB平台为基础进行实验研究，验证了系统结构、参数设计及控制策略的正确性与有效性。
