随着全球经济的发展,能源短缺、生态环境恶化等问题日益突出,许多国家都已经将风能、太阳能等可再生能源作为应对新世纪能源和气候变化双重挑战的主要手段。网压的幅值和相位信息是光伏逆变器并网、潮流控制的参考基准,而高性能锁相环系统能够快速、准确地跟踪电网瞬态变化,提取网压正序分量,为并网逆变器提供参考信号。因此,锁相环系统的研究具有十分重要的实际意义。针对并网控制以及电网电压不平衡情况下的同步锁相等问题,本文对光伏并网控制技术进行了深入的分析和讨论。论文研究了光伏并网逆变器的工作原理、基本结构和数学模型,完成了并网逆变器的控制器分析、设计了并网逆变器控制系统并推导出了控制系统参数的整定算法。采用比例谐振控制器,实现了两相静止坐标系下的三相光伏并网逆变器控制。针对网压不平衡下的光伏逆变器潮流控制,设计了一种锁相环跟踪系统。其主要思想是对旋转方向相反的两组派克变换结果进行交叉解耦,以实现三相电网不平衡条件下电网电压基波正序相位的跟踪。将设计的三相锁相环运用到光伏并网逆变器中。在MATLAB中建立了仿真模型,验证了本文设计的锁相环系统性能。通过样机试验验证,试验结果表明,本文所设计的三相锁相环达到了光伏逆变系统的同步性能要求,实现了逆变器的单位功率因数运行。最后,采用Verilog语言完成了三相锁相环系统的FPGA实现,对三相锁相环系统进行了模块化设计,实现了鉴相器、环路滤波器和数控振荡器等功能模块。并利用Modelsim工具对所设计的三相锁相环进行了数字仿真验证,仿真结果验证了设计的锁相环系统的稳定性和可行性。