随着社会经济的发展,新能源的开发与利用得到了越来越多的重视。光伏发电作为新能源的一种发电方式,近些年来成为研究热点,同时,光伏发电系统是实现商业化的重要途径。为了使光伏发电系统安全稳定的高效运行,输出高质量电能,不对电网产生污染,达到并网的目的,对并网逆变器拓扑结构的研究与对并网系统的控制方法显得尤为重要。设计新型准Z源并网逆变器可以提高电能的转化效率、提高逆变器的升压能力、降低器件电压应力、改善电能质量、降低系统成本。在建立光伏并网系统模型后,对整个系统进行了分析,包括准Z源逆变器拓扑结构、电压外环控制、并网电流内环控制、滤波电路、最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)直通电压零矢量环控制。本文对以上部分进行深入研究,设计不同的控制方法以优化光伏并网系统的性能。论文的主要内容如下:(1)由于现有的Z源逆变器拓扑结构存在一系列问题:电容电压应力较高,升压范围较窄,升压能力不足与增益较小,为改善上述问题,本文提出一种新型准Z源逆变器拓扑结构。该拓扑结构在传统准Z源逆变器的阻抗网络上进行变换,设计新的开关电感单元,以此来代替传统准Z源阻抗网络中的一个电感,以达到改善升压能力的目的,该结构可以在在较小的占空比时获得较大的升压因子。仿真结果表明,设计的新型准Z源逆变器拓扑结构解决了传统Z源逆变器升压能力不足的问题,同时大大提高了升压范围和升压增益,且能够达到单位功率因数并网,具有良好的并网效果。(2)太阳能光伏电池的输出效率容易受到外界环境因素的干扰。如何高效地利用太阳能,就需要对最大功率点跟踪控制进行研究。通过对各种控制方法进行分析,采用了模糊准比例谐振(Quasi Proportional Resonant,Quasi-PR)控制方法,通过仿真实验验证了该控制方法可以实现最大功率点的无静差跟踪,并且能够在光照强度等外界条件发生突变的情况下对最大功率点进行快速跟踪,有效地提高了光伏系统发电的效率,同时系统具有较快的跟踪速度和良好的平稳性。(3)针对并网逆变器侧电流内环的控制,采用了模糊比例复数积分(Proportional Complex Integral,PCI)控制方法,该方法可自适应地消除稳态误差,并对特定频率的交流扰动信号有零稳态误差调节功能,相比比例积分控制有更佳的控制效果。(4)固有谐振一直是LCL(L-Capacitor-L)滤波器存在的问题,为了解决这一问题,抑制谐振频率处产生的谐振尖峰,降低谐波含量,使用了Clark变换,将三相坐标系转化为两相静止坐标系,采用电容电流反馈与有源阻尼相结合的控制方法,对LCL滤波器参数的进行了分析设计。在此基础上,对电容电流反馈系数进行改善,使控制方法更加有效,最后基于LCL滤波器与控制方法,对控制器参数进行了整定。仿真实验结果表明,LCL滤波器在所提出的控制策略下,实现了对LCL滤波器谐振的抑制,准Z源光伏并网系统的谐波含量大大降低,并且能够实现对入网电流的控制,达到功率因数并网的目的,同时削弱了固有谐振,降低了运算复杂度,解决了耦合问题。