随着工业化的高度发展,电力的需求不断增长。以可再生能源为基本支撑的分布式发电所构成的微电网,是现代电力框架下一种新兴的电能分配形式。微电网的大规模发展,迫切需要一种更加分散、更为高效的能量传输手段,用来传输环境友好且成本低廉的能源,高频交流技术在微网中的应用受到了关注。本文根据高频光伏微网系统实际运行时必须满足低成本、高效率和高可靠性等特点,设计了一套1.5k W单相400Hz逆变器与一套3k W单相光伏并网逆变器实验样机。本文首先概述了光伏发电的背景与意义,分析了微电网国内外发展现状,指出了高频交流技术在微电网应用中的优点与前景;其次,对光伏发电系统MPPT控制技术进行了分析;再次,对400Hz逆变器的PWM控制技术进行了研究,对光伏并网逆变器的总体控制策略进行了研究,并对锁相环技术与并网电流控制策略进行了研究;最后,对系统软硬件进行了设计,包括系统主电路、控制电路、检测电路、保护电路以及辅助电源的设计,对软件开发流程进行了设计,并通过实验对本文所设计的两套逆变器进行了实验测试。为进一步提高系统能量利用率,本文对MPPT控制算法进行了深入分析,并以定步长扰动观察法为原型,采用了一种自适应变步长扰动观察法进行MPPT控制。为解决400Hz逆变器输出谐波难以滤除的问题,通过采用SHE-PWM控制算法,避免了主电路采用多电平或级联方式等复杂结构。为提高光伏并网逆变器并网电流跟踪控制精度,本文采用PR控制器实现对并网电流的无静差跟踪控制。为抑制电网电压对并网电流的干扰,引入了电网电压前馈补偿。根据以上设计理念,设计了一套基于模拟芯片控制的400Hz逆变器与一套基于双DSP构架的光伏并网逆变器,并完成了相关的实验测试,取得了良好的实验结果。实验结果表明,本文所采用的设计方案切实可行。本文研究受助于国家自然科学基金项目---基于高频交流技术的分布式可再生能源技术研究(51177050)。