21世纪以来,人类对能源的需求越来越大,环境污染和能源危机问题日益突出,发展可再生能源、调整能源结构势在必行。光伏发电系统以其能量供应充足、适用范围广、发电过程清洁环保而逐渐成为研究的热点。本文以“50kW三相光伏并网逆变器的研制”项目为依托,在逆变器拓扑结构、DC/AC控制技术、MPPT控制技术以及装置研制等方面进行了深入研究。本文首先介绍了工频隔离型、高频隔离型、多级非隔离型、单级非隔离型等多种并网拓扑结构及其在功率、效率、体积等多方面的优缺点,对比分析后确定主电路采用单级非隔离型拓扑结构,接着分析了三相全桥到单相半桥的等效变换模型,并以此等效变换模型为基础,结合理论推导和工程经验确定了主电路中功率器件、直流侧电容和滤波电感的电气参数。其次,基于面积等效原理分析并改进了传统无差拍控制中控制参数,采用控制周期内预测平均电网电压代替瞬时采样电网电压进行计算,有效提高了控制参数精度。提出了一种快速鲁棒脉宽调制方法,通过在一个控制周期内两次装载占空比参数,实现当前控制周期内占空比等效,有效地解决了传统滞后一拍控制引入的延时问题,提高了系统临界稳定增益,改善了系统的动态响应。提出了一种滞回式自适应变步长最大功率跟踪(MPPT)控制方法,根据滞回式功率波动的大小提供动态自适应跟踪步长,所提最大功率跟踪控制方法控制精度高、响应速度快,有效地解决了传统最大功率跟踪控制方法中控制精度和响应速度之间的矛盾。随后,介绍了以数字信号处理器(DSP)为核心处理器的控制系统结构,设计了三相光伏并网逆变器控制系统中电源模块、AD采样、过零捕获、故障检测、故障综合处理、人机交互等硬件电路并介绍了其工作原理,设计了软件主程序及中断、保护、通信等子程序,并给出程序流程图。最后,搭建了三相光伏并网发电系统仿真模型进行仿真验证,研制了一台50kW三相光伏并网逆变器样机,提出并搭建了一种实用的模拟光伏阵列实验平台用于逆变器样机实验。仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。