随着近年来化石燃料所带来的负面影响越来越大,可再生能源因为其独特的优势而逐渐走进大众的视野。在以光伏为代表的可再生能源中,逆变器起着不可或缺的作用。性能良好的逆变器对于提高光伏系统的效率和可靠性十分重要。因此,广大学者着力于对逆变器的研究。与隔离型逆变器相比,非隔离型逆变器因为其结构简单、效率高等优势而受到欢迎,本文提出了一种新型的多电平逆变器拓扑,属于非隔离型逆变器,可以有效地降低逆变器所需的器件的数量,文章围绕此拓扑进行了以下研究:本文以非隔离型逆变器为研究对象,提出了一种可以有效减少开关数量的多电平逆变器。首先,文章介绍了多电平逆变器的发展历程,对于几种传统的多电平逆变器和近年来所提出的新型拓扑进行了分析,并和提出的多电平逆变器进行了对比,从各个方面分析了提出拓扑的优势和劣势。本文详细介绍了提出的新型多电平逆变器的拓扑,并以十一电平逆变器为例,分析了该拓扑的工作原理、开关状态和其相对应的输出电平。其中,该拓扑结构由内环、外环和H桥三部分组成。调制方式采用的是简化的一维空间矢量调制方式,通过更改调制度可以控制逆变器输出电平的数量。此外还对整个系统的控制系统进行了设计,控制器采用的是比例谐振控制器,采用基于二阶广义积分的单相锁相环进行并网控制。此外,还着重介绍了实验平台的硬件和软件的设计。最后,搭建了多电平逆变器实验平台,通过实验结果进一步证明了所提方案的可行性。