光伏是新能源供给线的主干力量。逆变器是新能源发电的重要环节。光伏逆变器则是光伏作为新能源供给电能的关键设备,它是落实到实际事物的变流装置。光伏逆变器以其安装方式简易、能源获取便捷等特点,在新能源市场中大放光彩,促进了光伏逆变器市场蓬勃发展。单一的逆变器并不能克服风、光、潮汐、地热等间歇性能源的局限性。为迎合市场需求的不断变化,克服新能源的缺点。研究混合式逆变成为光伏逆变较为主要的研究方向之一。混合式光伏逆变器即是新能源应用于实践的变流装置,也不仅限于变流装置,它是新一代的能源管理器。新能源虽然无污染,资源储备量大,但其独特的间歇性和不稳定性,在工程实践中高效利用并非易事。本文以中小功率的混合式逆变器为研究内容,重点工作放在系统结构的分析与设计、系统运行模式剖析与优化、控制策略的介绍与改进和涉及电路参数设计的系统控制稳定性分析。首先,通过文献检索与市场调查分析市场上有的、文献提及的逆变器系统结构原理,分析其结构特点,在特定的工况下分析该结构的优缺点。针对非计划离网提出基于直流母线结构模式的改进型结构模式。分析该结构模式对于非计划离网的应对机制与其结构所确立的优点,提出基于分时双向定母线电压的运行模式,改善系统受外电网变化而带来的波动,并利用Simulink搭建仿真模型,验证该运行模式的可行性;第二,针对DC/DC功能模块电路的拓扑结构进行系统建模,利用Matlab工具平台,分析涉及具体参数设计时系统的稳定性,根据分析结果选择性的在控制环节中加入PID稳定性控制环节,通过Simulink仿真,验证基于电池充放电的恒流恒压控制;第三,根据文献检索分析现有逆变功能模块并网控制策略,阶梯式介绍电压矢量控制、功率直接控制和虚拟磁链技术的引入,详细剖析各并网控制策略原理,提出各控制策略在采样与控制环延时存在延时的共同缺点,在此基础上提出基于卡尔曼滤波的改进方案优化控制性能。最后在上述理论的基础上,设计搭建10kW混合式逆变器实验平台。通过实验与仿真平台对混合式逆变器的各项性能指标进行测试:双向DC/DC模块的充放电控制;多直流母线的电压稳定性控制;特定非计划离网工况下的稳定性控制等做了不同工况的实验研究。在非计划离网工况下,二级直流母线稳定性相对提高。分析实验所得数据,验证了本方案的可行性。