太阳能是一种可再生能源,具有环保、总量大、利用便捷等优点。因此,国内外很多学者都对太阳能发电系统展开了深入研究,其中非隔离逆变器因其重量轻、空间占有率小、效率高等优势,在光伏系统中获得了广泛的应用。本文阐述了非隔离逆变器的研究意义及背景,并通过介绍共模干扰和共模漏电流,进而分析了Z源逆变器以及半Z源逆变器的拓扑构造及其优缺点。然后详细分析了光伏逆变系统中的主要干扰源及其传导路径,并介绍了目前几种常见的典型非隔离光伏系统逆变器拓扑结构,对比研究了其各自的优势与不足。研究结果表明,上述常见拓扑虽然能较大程度地改善漏电流,但漏电流仍然较大。为了消除漏电流,本文从电磁干扰的传导路径着手,以切断其传导路径为基本出发点,设计了一种结合半Z源逆变器的新型单相单级非隔离光伏逆变器拓扑结构。在该拓扑中,直流输入负端直接连接至交流输出负端,并采取接地处理,因此可对安装面板与光伏板之间产生的寄生电容进行旁路,从而避免了漏电流的产生。另外,该新型拓扑结构具有器件少,增益高的优点,同时由于不含前级DC-DC升压电路或隔离变压器,因此其还具有体积小和功率密度大的特点。本文详细分析了该新型逆变器拓扑电路的三种工作状态,并对调制方法进行了的深入研究,建立了该拓扑的小信号模型,并设计了闭环控制策略。在此基础上,与传统非隔离逆变器拓扑进行对比分析,论证了本文所提出的新型单相单级非隔离光伏逆变器具有器件数量少、线性化高增益、控制策略简单以及无漏电流等优点。本文通过Matlab/Simulink对该新型拓扑进行了开环以及闭环的仿真研究,验证了理论分析的正确性。最后,设计和搭建了新型单相单级非隔离逆变器的实验平台,针对基于TMS320F28335 DSP以及Xilinx XC6SLX9 FPGA的控制电路进行了设计,对本文所提出的新型逆变器拓扑进行了实验研究,验证了该拓扑对漏电流抑制的有效性和控制策略的可行性。