多电平变换器相对于传统两电平变换器具有输出谐波含量低、能降低器件承受的电压等级等优点,在中高压大功率场合下得到了广泛的应用。本文研究了一种三相非隔离型两级式并网逆变器,前级采用三电平Boost电路,后级采用三相T型三电平逆变拓扑。相对于传统两电平Boost电路和二极管钳位型逆变器,该逆变器前级三电平升压型电路能拓宽光伏阵列的输出电压范围,后级T型三电平拓扑能解决传统二极管钳位型拓扑存在的损耗分布不均匀、功率器件过多等问题。本文首先详细地分析了三电平Boost变换器和三相T型三电平逆变器的工作原理,并建立了其数学模型。为了减小电感电流纹波和平衡直流侧两电容电压,前级变换器采用了开关管移相180°的交错控制和调整开关管导通时间的策略;同时,后级逆变器采用一种前馈电流控制的方法,来提高系统的动态响应速度,减小直流母线电压的波动。为了降低并网电流的谐波含量以及增强系统的稳定性,提出了一种基于改进型的重复控制方法。针对传统三电平空间矢量脉宽调制方法存在计算复杂和扇区难以判断等缺点,采用了一种简化的三电平空间矢量脉宽调制算法,通过将三电平空间矢量分解转换成简单的两电平空间矢量,简化了运算。针对三电平中点电位波动问题,分析了电容电压不均等的原因以及矢量对中点电位的影响,采用平衡因子动态分配法,对小矢量的作用时间进行重新分配,实现了直流侧两电容电压的平衡。最后,采用Matlab/Simulink仿真软件搭建了两级式光伏并网逆变器仿真模型,对所述控制策略及调制算法进行了仿真验证。同时,在理论分析与仿真研究的基础上,对光伏逆变系统进行了软硬件的设计,搭建了一台20kW的三电平逆变器实验样机,并通过实验结果对比分析,验证了所提控制方法的正确性和有效性。