由于双向AC/DC变换器可以实现交流侧和直流侧之间能量的相互传递,因此其在太阳能并网光伏发电系统中具有重要的作用。但是传统的桥式双向AC/DC变换器只能实现升压变换,且环境因素会导致太阳能并网光伏发电系统输出电压波动较大。针对上述问题,本文提出了一种既能实现能量双向流动又能实现升降压变换的单级双向AC/DC变换器。通过阅读大量国内外相关文献,分析传统全桥双向AC/DC变换器的结构特点,同时结合DC/DC组合式逆变器的构造思想,本文提出了一种新型的可逆Sepic-Zeta变换器。与传统的全桥双向AC/DC变换器相比,这种新型的可逆Sepic-Zeta变换器不仅能够实现升压变换,同时也具有很强的降压能力,克服了传统全桥双向变换器不能实现降压变换的缺点。根据可逆Sepic-Zeta变换器的构成特点,本文分别采用半周调制和全周调制对其进行控制,并详细分析了在两种调制方式下可逆Sepic-Zeta变换器的工作过程。在此基础上,应用状态空间平均法得到可逆Sepic-Zeta变换器的小信号模型,并且分别对可逆Sepic-Zeta变换器在整流工作模式和逆变工作模式下进行闭环控制设计和仿真分析。最终整合成为一套控制系统,完善了变换器工作性能。在理论分析与仿真研究的基础上,本文对可逆Sepic-Zeta变换器的主电路和控制电路进行了硬件设计,同时对该系统的软件实现也进行了设计,并且搭建了200W的试验样机,通过实验验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性。