转换效率是集中式光伏逆变器的重要指标之一,提高转换效率能够增加光伏逆变器捕获的能量,提高光伏发电的经济效益。本文首先综述了近年来光伏发电的发展现状,对集中式光伏逆变器的结构拓扑、电压等级和转换效率的发展情况进行了阐述。然后对光伏逆变器高效率调制方式、三电平逆变器电压独立控制方法和低电压穿越控制方法进行了分析和比较。为了提高集中式光伏逆变器在全功率范围内的综合效率,本文提出了一种基于连续空间矢量调制与断续空间矢量的混合调制策略。首先,分析了连续空间矢量和断续空间矢量调制方式对光伏逆变器功率器件和无源滤波器损耗分布的影响,确定了两种调制方式的切换功率点。然后,讨论了调制比和功率因数对切换点的影响。最后,在500kW三相光伏逆变器上进行了实验验证。随着光伏逆变器单机容量的不断增加,提高光伏发电系统的电压等级是一种经济有效的方法。本文设计了三种典型电压等级(1000V,1500V和2000V)逆变器功率器件、LCL滤波器、直流母线电容等关键元件,从效率、成本、体积方面对比了这三种不同电压等级光伏逆变器的性能,获得提高电压等级后的逆变器方案。对于采用三电平逆变器的光伏发电系统,如果正负母线可以连接两个光伏阵列,并且通过控制实现两路光伏输入的独立最大功率点跟踪(MPPT),则能捕获比单组光伏阵列更多的太阳能。本文提出了一种双输入三电平逆变器正负母线独立控制策略。首先建立了双输入三电平逆变器的数学模型,设计了双输入三电平逆变器独立控制策略的控制环路,然后进一步分析了双输入三电平逆变器独立控制策略的调制方式及其控制范围。最后,在双输入三电平光伏逆变器上进行了实验验证。T型三电平逆变器在低电压穿越过程中存在动态特性差和损耗不均等问题。针对逆变器在低电压穿越中动态性能较差的问题,本文通过合理设计多个环路的协同控制,保证光伏逆变器在低电压期间能够稳定运行。针对T型三电平逆变器在低电压穿越期间出现的损耗分布不均甚至导致功率器件损坏的问题,本文分析了 T型三电平逆变器在低电压穿越时的损耗分布和热应力,通过改进调制方式来减少功率器件损耗严重不均衡的问题,同时解决了三电平逆变器在低电压穿越时母线不均压的问题。最后,在三电平光伏逆变器上进行了实验验证。最后对本文的工作进行了总结,并对后续工作做出展望。