光伏发电具有可再生、清洁等特点，是应对未来能源短缺，保障能源供给安全及应对气候变化的一个有效途径，是极具发展前景的新一代能源。光伏并网微逆变器能够解决现有集中式光伏发电架构中阴影及热斑问题，据报道可挽回超过50％的发电量损失，尤其适合于光伏建筑一体化，是下一代光伏发电系统研究重点之一。随着技术进步，光伏电池转换效率有较大提高，相应单光伏组件的功率调节器功率等级必须提升。同时，对微逆变器的性能需求日益提高，目前主流的单级式反激逆变器方案难以满足要求。　　 为了在保持高效率、高功率密度的同时，有效提升功率容量和使用寿命，本文对微逆变器的若干关键技术进行研究。通过对单光伏组件并网发电方式各种架构的系统研究和比较，指出单级式电流源高频链架构和两级式架构仍是微逆变器的适宜方案。为此，本文主要提出、分析、比较了一些微逆变器拓扑结构，包括更大功率等级的新型单级微逆变器，两级架构下的前级高增益高效率无电解直直变换器和后级无漏电流高效率直交逆变器，并研究了它们对应的控制方法、关键技术、形成规律等内容，以及相关输入电流低频纹波抑制理论。具体内容如下:　　 论文首先针对目前主流的单级电流源高频链逆变架构进行研究和改进。分析、论证了单级式反激逆变器及其有源箝位软开关技术。归纳并提出一种基于晶闸管及全控器件的混合式工频换向桥。重点从系统扩容角度出发，提出基于变压器串并联技术的单级式正反激逆变器及其有源箝位软开关方案;对其工作原理、特性、关键参数、控制方法、防孤岛等方面进行详细分析研究。仿真和实验结果表明，针对单级架构，有源箝位正反激逆变结构可取得较高效率及功率密度，并提升功率容量，为工业应用奠定技术基础。　　 论文同时分析指出，单级架构的固有不足难以克服:为兼顾各方面性能，参数优化受到一定限制;特别是能量退耦在低压侧进行，必需大容量电解电容。因此，传统的两级式架构仍有一定优势，论文后续重点对两级式架构的关键技术进行研究。　　 系统研究了两级式微逆架构关键问题之一:前级高增益高效率直直变换器及相关技术。基于谐振整流技术有效实现了整流二极管软开关，解决了副边二极管正向及反向恢复问题，所归纳及提出的倍压谐振整流电路发展了电力电子整流理论，实现了Buck类变换器具有Boost变换器增益特性。采用有源箝位方式，实现了原边软开关。通过变压器串并联组合及进一步磁集成的方式，以相对简洁的拓扑结构实现功率扩充。综合上述有益思路，具体提出、分析并评估的拓扑结构包括:推挽正激倍压整流变换器、正反激倍压整流变换器、变压器串并联倍压整流正反激变换器、三绕组倍压整流正反激变换器拓扑。结合前级直直变换器的研究，对最大功率点跟踪算法也进行了探讨。　　 进一步研究了两级式微逆架构关键问题之二:后级高可靠性高效率直交逆变器。研究了无漏电流逆变器电路拓扑及其形成规律，发展了电力电子逆变器拓扑标准化理论。基于其衍生发展的H6逆变器拓扑族覆盖了现有H6拓扑，并提出性能相近的若干种H6逆变器拓扑，筛选其作为全桥逆变器标准化拓扑候选。对所提出的H6逆变器，同样从原理、特性、关键参数、入网电流控制方法、损耗分析等多方面进行了详细探讨。新型H6逆变器有效消除了漏电流，并且避免了体二极管反向恢复，有助于提高变换效率与可靠性。另外，从电压箝位角度出发，提出一种高效率高可靠性半桥三电平双降压式逆变器拓扑，解决了桥式电路桥臂直通隐患，同样消除漏电流问题，适合于母线电压较高场合。　　 最后研究了两级式微逆架构关键技术之三:输入电流低频纹波问题。为提高最大功率跟踪效果，以前级Boost变换器输入电流反向增益为研究手段，提出一种新的分析及设计方法，评估了不同控制方式对输入电流低频纹波抑制效果，指出平均电流控制能够有效抑制输入电流纹波。为改善系统动态性能，尤其是Boost变换器带宽限制问题，提出一种有源带通滤波器解决方案，兼顾稳态低频纹波抑制能力及动态响应能力。　　 丰富、详实的仿真及实验结果验证了论文理论研究的正确性。本文工作为未来光伏并网微逆变器及分布式发电系统的设计及优化提供了理论和技术基础。