能源与环境挑战的大背景下,“双碳”等国家政策的加持使得发展前景本就广阔的光伏逆变器更加大有可为。本文以单级单相非隔离逆变器为研究出发点,针对当前拓扑升降压能力有限、结构及控制冗杂、无源器件多造成系统偏离轻量化和小型化等问题进行分析研究。本文在着重研究单级单相非隔离型Buck-Boost逆变器的基础上,给出了一种无电解电容的单级单相Buck-Boost逆变器。通过进行拓扑结构对比以及运行和控制原理分析等工作发现,作为单级非隔离逆变器,有利于降低传到损耗,提高工作效率体积小,造价低且安装更为方便;该拓扑具备灵活的升降压能力,可使得在恶劣的环境条件影响下依然能够保证输出保持稳定;此外,该逆变器无源器件使用极少,仅使用了一个低感值直流储能电感工作在正负半周,电感利用率和系统功率密度都得以提高,整体结构及控制十分简洁,符合逆变器小型化、轻量化的发展趋势。本文首先对该拓扑进行了工作原理、调制方式及升降压能力分析,之后对电路拓扑进行了数学模型建立、滤波器设计、PR调节器设计以及并网系统分析设计,对整个系统的实现进行了硬件及软件设计选型,并在理论的基础上进行了仿真,闭环系统满足稳定性、准确性以及快速性要求,并网系统在升降压模式下也能够有符合规定的良好输出,初步验证了理论分析及参数设计的正确性。最后,在理论分析及仿真验证的基础上,搭建了功率1000W左右的实验样机,实际运行结果表明该单级单相Buck-Boost逆变器系统的参数设计得当,开闭环逆变输出、抗扰动测试以及并网运行等工况运行均与理论与仿真分析结果保持一致,符合预期。