可再生能源发电系统易受外界环境的影响,具有间歇性、随机性和波动性的特点,传统逆变器由于自身的各种缺陷,在可再生能源发电系统中无法实现良好的并网逆变功能。Z源逆变器通过在直流电源和逆变桥之间引入Z源网络,允许桥臂直通或开路,为逆变器实现自由升/降压功能提供了一种新的机制,解决了传统逆变器的不足,在可再生能源发电领域有着广阔的应用前景。然而,近年来Z源逆变器在得以应用的同时,也暴露出升压能力弱、Z源电容电压应力大、存在启动冲击回路和非正常工作状态等缺陷,为此需要做拓扑结构方面的改进研究。基于对众改进拓扑特点及拓扑间内在联系的深入分析,归纳出Z源逆变器拓扑演绎的位置变换原理、替代原理及增强原理,针对每一原理,结合现有拓扑给出了详细的阐释,并对其未来应用进行了展望。运用增强原理和替代原理相结合的方式,提出新型Z源逆变器,相比于传统Z源逆变器具有更强升压能力和适应负载大范围变化的优点,对其拓扑结构、工作原理及改进特性进行了详细地描述。总结现有Z源逆变器的调制策略,其中改进直通零矢量注入SVPWM调制的直通频率等于载波频率,在新型Z源逆变器应用时,可有效降低前级开关管的开关频率,相比于其它调制策略,具有明显的应用优势。建立了新型Z源逆变器在两相旋转坐标系下的低频数学模型,依据建立的数学模型设计了并网双闭环控制系统,即并网电流内环和Z源电容电压外环,该控制系统具有良好的动态性能和稳态性能,并分析了主电路三个重要元件的参数选择依据。本文对新型Z源逆变器的改进特性、改进直通零矢量注入SVPWM调制和并网双闭环控制系统性能分别进行了仿真验证,均取得了良好的仿真效果,验证了新型Z源逆变器拓扑及所设计控制系统的优越性。