光伏并网发电技术发展迅速,双级式光伏并网系统以其装机配置灵活、易模块化等特点广泛应用于光伏并网发电系统中。传统的两电平并网逆变器输出电压谐波含量多,严重影响电网的稳定运行;光伏发电利用效率低。针对光伏并网发电系统稳定性和高效性的需求,本文以双级式并网逆变系统为研究对象,从逆变器结构优化和效率提升两方面加以改善。本文主要工作内容如下。首先针对并网系统输出电压谐波含量多的问题,并结合目前已有的光伏发电并网系统拓扑结构特点和多电平逆变器的输出特性,选择五电平并网逆变器拓扑结构作为并网系统中逆变器。在此基础上,计算了五电平逆变器中半导体功率器件功率损耗,结果表明采用五电平拓扑结构可降低输出电压谐波含量和开关器件的损耗,提高整体转换效率。然后针对光伏阵列遭受到局部阴影的情况导致光伏发电利用效率低的问题,在Simulink中建立了光伏电池的仿真模型,得到其输出多峰值特性曲线。并在两级式并网系统中的前级Boost电路采用提出的改进型混合蛙跳(Improved shuffled frog leaping algorithm,ISFLA)多峰值MPPT算法控制其开关器件的占空比,以保证能追踪全局功率最大点的同时,还能提升追踪全局功率最大点的速度和精度。最后,根据光伏并网系统模型,采用电流闭环控制策略,以逆变器输出电流作为状态变量,得到接近理想的控制开关器件的控制量。搭建了五电平逆变器并网系统的仿真模型,并对仿真结果进行了分析总结。最终结果证明ISFLA在追踪精度和速度上有一定的提高以及电流闭环控制策略在并网系统中的适用性。