功率变换器在太阳能发电系统中担负着重要角色，它的可靠性、效率与费用对整个太阳能发电系统至关重要。光伏电池的输出电压变化随着外界温度和光照的变化而变化，因此需要在逆变器和光伏电池板之间增加额外的DC/DC变换电路，在实现升压功能的同时使得光伏输出稳定在一个恒定的值。但由此就会增加系统的成本，同时使得系统的可靠性下降，损耗增加。同时，电压源逆变器还存在直通损坏的危险。　　本文分析了一种Quasi-Z源级联多电平逆变器，它结合Quasi-Z源逆变器和级联H桥多电平逆变器的优点。其中Quasi-Z源逆变器以单级式功率变换器的形式同时实现升/降压与逆变，适应于光伏电池电压的宽范围变化，可避免单级式逆变器设计容量过大的弊端。此外它还允许逆变桥直通，提高了系统可靠性。并且它能够从光伏电池吸取连续的电流，减少光伏电池电流的脉动。而级联H桥结构则利用低压开关器件实现高压大容量输出，同时以较低的开关频率使得输出电压谐波大大减小。而且，这种模块化的结构还可以实现冗余设计，大大改善逆变器的可靠性，降低系统费用。　　本文详细分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理，介绍了级联H桥结构的CPS-SPWM调制方法。提出了一种基于Quasi-Z源网络和级联H桥结构的新型光伏发电系统，提出了应用于此系统的改进的载波移相SPWM调制技术。同时研究了应用于此系统的控制方法，并对Quasi-Z源级联多电平光伏发电系统进行了Matlab建模仿真。最后设计了1.5千瓦的实验样机，搭建了实验平台，验证了本文提出的Quasi-Z源级联光伏发电系统及其控制方法的正确性。