随着可再生能源的快速发展,分布式光伏发电系统受到广泛关注。而并网逆变器作为最为核心的电能转换部件,其拓扑结构及相应控制策略对整个分布式发电系统稳定运行的可靠性及效率均有重大影响。鉴于非隔离型逆变器具备结构简单、效率高、成本低等优势,本文设计了基于H6型非隔离并网逆变器的单相两级式光伏发电系统,以提高系统稳定运行效率及并网电能质量为研究目的开展了以下研究。首先,介绍了 H6型逆变器工作原理,明确选用H6拓扑的优势所在,搭建前级升压后级逆变的单相光伏并网发电体系综合控制框架,并完成Boost升压及LC滤波电路参数设计。然后,针对传统最大功率点追踪技术存在的转换效率低、收敛速度慢等问题,提出一种基于粒子群优化的天牛须搜索算法,利用粒子群的全局搜索思想优化天牛个体位置及移动方向。建立光伏电池Simulink仿真模型,分析其输出特性,阐述最大功率追踪算法原理并设置算法参数后进行仿真,仿真结果表明:不管外界环境是否出现突变情况,所提控制策略均可快速找到最大功率点并有效降低输出震荡幅度。此外,针对比例多重准谐振控制策略存在的运算成本高、设计难度大等问题,提出一种比例重复控制应用于H6型逆变器中。该控制方案中,重复控制器与比例控制器并联运行,将所需设计参数更少、结构更简单的重复控制器取代多重准谐振控制器以提高系统的稳态谐波补偿能力,比例控制器则主要负责提高系统的暂态性能。对所提控制方案进行详细地理论稳定性分析及参数设计,并结合新型广义二阶积分器锁相技术,完成后级电流内环控制的Simulink对比仿真,验证了所提策略优异的谐波抑制能力及抗电网扰动的鲁棒性。最后,通过电压外环稳压控制连接前级升压和后级逆变模块,成功搭建单相两级式并网H6型逆变器总体Simulink仿真模型,仿真结果进一步验证了所提方案的可行性。