并网逆变器作为分布式发电系统与电网的接口,具有结构简单坚固、控制灵活、输出谐波含量小等优点,其拓扑和控制技术决定着可再生能源并网的效率和质量。并网逆变器控制技术的核心是正弦电流的跟踪技术,即要求并网逆变器根据电网对有功无功的需求以及可再生能源的发电量,完成对给定电流幅值、相位和频率的跟踪,且并入电网电流总谐波含量较低,避免谐波对电网的污染。为了满足以上需求,实现单相并网逆变器输出电流的无静差跟踪,消除数字控制系统带来的延时误差,研究了其模型预测控制方法。首先,研究了基于单相并网逆变器的有限集模型预测控制。每个采样时刻,通过代价函数对下一周期的各个开关状态对应的输出电流进行评估,选择出最优的开关状态应用于系统,具有简单有效、电流跟踪准确、动态响应快等优点。其次,在有限集模型预测控制的基础上,研究了纹波前馈控制算法。针对有限集模型预测控制策略下单相并网逆变器输出电流纹波的特性,提出纹波前馈的控制策略,在不改变开关频率的情况下,有效地降低了输出电流纹波的幅值和有效值。最后,针对有限集模型预测控制输出电流纹波大、开关频率不固定等问题,研究了一种固定开关频率的连续集模型预测控制方法,使得并网逆变器控制系统可以在较低采样频率的情况下,实现和有限集模型预测控制相当的开关频率,并且能有效抑制总谐波含量。另外,基于MATLAB/Simulink建模仿真和单相并网逆变器实验平台,对本文所提出模型预测控制方法均进行仿真和实验验证,结果证实本文所提方法的合理性和有效性。