传统的两级式单相光伏并网逆变器由于逆变桥两侧瞬时功率的不匹配,网侧的两倍工频脉动功率会在直流母线上形成低频纹波电压,影响逆变器的可靠运行,通常的解决办法是在直流母线上并联大量的电解电容来缓冲这部分不平衡的功率,从而实现交直流侧的瞬时功率解耦。但电解电容在缓解功率的同时会降低逆变系统的功率密度和寿命,另外在恶劣温度环境下电解电容的等效串联电阻会急剧增加,严重影响系统的效率以及逆变器的可靠运行。本文提出一种基于对称半桥解耦电路的有源功率解耦控制方法,利用解耦变换器能量双向流动的特性,使得解耦电路的瞬时功率等于交流侧的两倍工频脉动功率,从而实现交直流侧的功率解耦。文章的具体内容如下:首先,建立了单相逆变器的数学模型,分析了两倍工频脉动功率产生的原理,并推导了母线并联电容容量与直流母线电压平均值、系统功率和母线平均电压三者之间的定量关系。以双向变换器的升压和降压两种解耦拓扑为出发点,介绍了有源功率解耦电路的工作原理。在此基础上,提出一种基于对称半桥变换器的有源功率解耦控制方法,阐述了解耦电路的工作原理并给出了解耦电容参考电压及容值的计算过程。其次,对有源功率解耦逆变器的控制系统进行了建模和设计。其中并网逆变器采用的是母线电压外环,输出电流内环的控制策略;对称半桥变换器采用的是下桥臂电容电压作为外环,滤波电感电流内环的控制策略。由于逆变器对输出电流和解耦电容的电压正弦度要求较高,所以采用准比例谐振（Quasi Proportional Resonance,QPR）控制。通过仿真验证了所提有源功率控制策略的可行性以及系统整体的稳定性。最后,对设计参数以及控制系统进行实验验证。设计了包括驱动外围电路、采样放大电路和辅助电源电路等主要的硬件方案以及F28335主要模块的软件方案,搭建了1k W的实验样机。论文给出了有源功率解耦电路和无源功率解耦电路的主要实验波形,并从样机寿命、成本和体积等方面对采用电解电容的有源功率解耦电路、采用无源功率解耦的逆变电路和采用薄膜电容的有源功率解耦逆变电路进行了对比,分析了三种解耦电路对应的应用场景。