太阳能是替代化石能源的一种理想清洁的新能源，太阳能并网发电是对电网供电的有力补充，对稳定我国电力供应、减少火电量及环境保护具有广泛的应用价值。本文的研究对户用太阳能光伏并网发电技术的推广普及和应用具有推动作用。针对当前户用非隔离三电平光伏并网(NITGC)发电系统进行研究，通过理论分析、仿真及实际验证，解决了以下几个方面关键问题:　　通过建立光伏电池的数学模型，针对光伏发电应用系统中最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制策略存在跟踪速度慢、控制精度差及震荡问题，提出一种黄金分割变步长最优梯度法MPPT控制算法，通过理论分析及采用PSCAD仿真证明该改进的MPPT控制算法可有效解决最大功率点跟踪速度、稳定性和精度问题。　　通过对光伏发电系统主电路中DC/DC变换电路单元进行研究分析，为解决和改善交流逆变输出时正负半周电压波形对称性及正弦波形质量，防止发生直流侧电压偏移问题，提出一种双向提升功能的Boost电路，通过对该电路的控制实现直流侧母线正负电压独立调整控制功能，达到直流母线输出电压的对称性，进而实现DC/AC逆变电路正弦电压、电流输出的对称。　　采用三状态开关函数，建立二极管嵌位型NITGC发电系统的逆变器在abc静止坐标系和由旋转坐标系下的数学模型，设计了基于电网电压前馈控制的电流内环控制结构和直流母线电压外环闭环控制结构。　　研究分析三相三电平SVPWM控制技术，并针对并网逆变器存在的直流侧中点电压不平衡问题，提出了解决中点电流引起的中点电位不平衡的控制策略，经理论分析及PSCAD软件仿真证明控制算法可行。　　研究分析光伏并网发电系统中孤岛效应，针对主动式电网阻抗测量反孤岛方法在电网阻抗不对称时测量不准确问题，提出了一种基于双频谐波阻抗测量反孤岛策略。经理论分析及实验平台测试证明该控制策略可准确测量电网阻抗，并实现光伏并网系统的反孤岛控制。　　研制基于Cortex-M4内核的STM32F417微处理器417为主的双CPU NITGC发电系统实验样机，并在样机系统上完成控制性能的实验测试，测试结果证明对NITGC关键技术研究正确可行，可对系统的实际应用起到很好的技术指导与促进作用。