光伏并网发电是未来光伏发电技术的发展趋势,其中并网逆变器担任着至关重要的角色,因此,对并网逆变器的研究一直是研究光伏并网技术的核心关键,且对并网逆变器并网控制策略和电路拓扑的研究,一直是光伏并网技术中的重要课题。本文以Z源并网逆变器为研究对象,对其电路拓扑结构及并网控制策略进行分析研究。首先将Z源逆变器与传统逆变器对比分析,由于Z源逆变器独特的X型拓扑结构,允许逆变桥同一桥臂上下功率器件同时导通,输出电流畸变小,输入电压变化范围大,控制其直通占空比就可以进行升降压控制。但是Z源并网逆变器在启动瞬间的冲击电流较大,为此,本文采用了一种优化Z源逆变拓扑结构,即在X型网络前级增加电感与开关功率管,利用电感电流不能突变的特点,降低Z源并网逆变器在启动时的冲击电流,在此基础上设计了优化的光伏并网Z源逆变器的发电系统,并在此基础上比较了几种并网控制策略。针对常规的并网控制策略在动态性能方面的不足,算法复杂等问题,采用基于虚拟磁链定向的直接功率控制策略,直接控制逆变输出的瞬时有功、无功功率进行功率闭环控制,并采用带直通的SVPWM开关函数作为直接功率的开关表,其是基于虚拟磁链定向的控制策略,同时实现功率的快速控制响应,电网电压的相位与频率被虚拟磁链观测器进行了精确定向,使并网逆变器的输出并网电流与电压同频同相,达成单位功率因数运行的目的。最后,在MATLAB/Simulink环境下搭建优化Z源逆变器的光伏并网控制系统仿真,并依托实验室现有的10kW光伏并网发电系统,通过对仿真与分析实验波形,结果表明基于光伏发电的Z源并网逆变器,可以满足电网并联运行。