进入21世纪以来,太阳能以其供应持久、清洁无害、储量巨大和应用便利这四大优势,使得能源消费结构和新能源的投资金额都逐渐向光伏发电方向倾斜,这也暗示着光伏发电技术很可能成为中国能源问题的突破口。本文依托于湖北省“2011”协同创新计划项目,在之前项目组设计出的独立风光互补发电装置的基础之上,结合功能要求,研究设计出一套单级反激式光伏并网微型逆变器。本文完成的主要工作和取得的成果如下:(1)根据单级反激式微型并网逆变器的功能要求及设计方案,完成了单级反激式光伏微型并网逆变器主电路的设计,分析了主电路中各部分模块的功能,并完成了各模块中元器件参数的计算和选型,其中包括解耦电容的选择,反激变换器的设计,有源钳位电路的设计,周波变换器的设计。之后,在主电路的基础上,完成了各检测电路的设计,并详细分析每个电路的结构和工作原理,计算出其具体的设计参数。(2)以硬件参数为依据,分析了并网反激变换器的平均等效电路,建立了反激式微型并网逆变器的小信号交流模型,计算出电流环PI控制器的理想参数,并通过仿真验证其参数的正确性。该模型有助于得到理想的电流环PI控制器参数,并能缩短开发周期,为后期装置的改进和优化打下基础。(3)针对传统过零鉴相锁相方法的不足,提出一种基于dp旋转坐标系的软件锁相方法,建立了dp旋转坐标系下的单相锁相环数学模型,并结合C语言和MATLAB构建了dp旋转坐标系下的单相锁相环,检验了该锁相方法在电网变频、变压、变相三种情况下都能快速准确地跟踪电网电压相位和频率的变化。(4)利用PSIM及MATLAB分别对光伏组件、有源钳位电路、微型并网逆变器进行仿真,通过仿真验证了单级反激式光伏并网微型逆变器设计的有效性。(5)搭建样机平台,并对样机平台进行试验,试验验证本文单级反激式光伏并网微型逆变器效果,满足项目需求。