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级联多电平逆变器具有模块化易扩展、输出电压谐波含量小、开关频率低、变换效率高等优势,而且级联的每个H桥单元都需要独立的直流电源,正好符合光伏阵列发电的特点。因此,级联型光伏并网逆变器在光伏发电领域中具有广泛的应用前景。然而,级联型光伏并网逆变器还需攻克若干关键技术:相间/相内功率均衡控制、弱电网下稳定运行控制以及高可靠、低成本的通信技术。对此,本文的主要研究工作和创新如下:1)针对单相相内功率不平衡问题,首先概述了三类典型的相内功率均衡控制策略,并对其功率均衡范围表达式进行了推导,提出并采用功率均衡空间(Power Balance Space,PBS)和功率均衡系数(Power Balance Factor,PBF)对三类控制策略的功率均衡范围进行定性和定量对比;其次,进一步分析了两种混合脉宽调制(Hybrid Pulse Width Modulation,HPWM)策略的优缺点,并提出基于切换型HPWM调制的功率均衡控制策略;最后,实验结果表明所提控制策略在扩大功率均衡范围的同时,有效地抑制了直流侧电压波动,提高了系统的发电量。2)针对三相相间相内功率不平衡问题,首先概述了6种典型的相间功率均衡控制策略,同时对其功率均衡范围表达式进行了推导,并加以对比;其次,进一步推导了6种零序电压注入(Zero-Sequence Voltage Injection,ZSVI)与占空比有功分量修正(Active Component Modification of Duty Cycles,ACMDC)相结合的相间相内功率均衡控制策略的均衡范围表达式,并加以对比;在此基础上,提出6种ZSVI+HPWM相间相内功率均衡控制策略,同时推导其功率均衡范围表达式,并加以对比;最后,实验结果表明所提控制策略大幅扩大了相间相内功率均衡范围。3)针对弱电网下并网系统的稳定性问题,首先建立了包含锁相环、电压前馈在内的级联型并网逆变器的输出阻抗模型;其次,分析了H桥单元数目、锁相环带宽、谐振前馈系数和电网阻抗对系统稳定性的影响;在此基础上,研究了一种相角补偿控制策略,增强弱电网下并网系统的稳定性;最后,实验结果表明该控制策略在保证系统稳定运行的同时,有效抑制电网背景谐波对并网电流的影响。4)针对级联型系统通信问题,首先介绍了电力线通信(Power Line Communication,PLC)的基本原理;其次,分析了典型光伏直流PLC方案存在的问题,并提出一种并联谐振耦合式光伏直流PLC方案,有效降低了耦合电路负载,减小了PLC信号衰减,进而提高了PLC信号发射效率;最后,探索并研究了一种用于级联型并网系统的电桥耦合式交流PLC方案,能有效分离PLC信号,同时对噪声信号进行全频段的抑制。