由传统的钳位式三电平逆变器改进而来的T型三电平逆变器具有结构简单、效率高等优点。将T型三电平逆变器应用于中大功率光伏并网发电系统中,可减少系统的成本,提高系统的效率。为此,本文对20千瓦T型三电平光伏并网逆变器进行了研究。对逆变器的主电路拓扑进行了设计。比较了传统的钳位式三电平和所研究的T型三电平逆变器的结构、原理及其优缺点,分析了开关管的电压、电流应力以及损耗特性;对所研究的逆变器的主电路参数进行了仿真和设计,给出了开关管的选型、逆变器输入端电容的设计、逆变器输出端新型LCLLC滤波器的设计;比较了LCL、LLCL、LCLLC滤波器的幅频特性,分析了串联阻尼电阻对LCLLC滤波器的谐振尖峰的抑制效果,并通过比较在不同的串联阻尼电阻值下滤波器的幅频特性,选择了合适的串联阻尼电阻值,仿真分析了滤波器的性能;设计了IGBT的驱动电路;设计了控制电路中的电压采样调理电路、电流采样调理电路、过流保护电路,设计了可以同时监控四路辅助电源的电源监控电路。对T型三电平逆变器的脉宽调制(PWM)技术和并网电流控制算法进行了研究。分析了正弦脉宽调制(SPWM)与正弦矢量脉宽调制(SVPWM)的本质联系,利用SPWM改进了SVPWM算法,分析了改进的PWM算法,建立了三种算法的仿真模型并分析了优缺点;分析了T型三电平中点电位平衡问题以及共模电压问题的机理,提出了通过改变调制波以控制中点电位的平衡和将LCLLC滤波器的中性点与直流侧的中点相连减小共模电压的方法;建立了T型三电平逆变器的数学模型,对同步旋转坐标下的积分比例(PI)控制算法进行了分析、设计与仿真研究。搭建了逆变器的并网仿真模型与实验样机。仿真分析了逆变器并网时的中点电位平衡问题、共模电压问题以及并网电流谐波问题;进行了逆变器的并网实验。仿真和实验表明,有效解决了逆变器的中点电位平衡问题、共模电压问题,提高了并网电流波形质量。