社会进步需要依靠坚实的物质基础、富足的精神文明和先进的科学技术,更离不开能源的消费,而有限的化石能源和社会的可持续发展成为当今新形式矛盾,以光伏发电为代表的清洁能源发电方式对国家能源结构调整有着重要意义。小功率光伏发电系统具有安装方便、灵活性强、受地域环境影响小、可移植性高等优势,广泛应用于屋顶光伏分布式发电、公用电网覆盖不到的偏远地区用电场合。本文从小功率光伏并网逆变系统的拓扑结构和并网控制策略两方面展开深入研究。首先,分析各类小功率逆变器的拓扑结构和工作原理,在两级式自隔离的交错反激式逆变器主电路拓扑结构上,研究直流侧与并网侧功率不平衡情况下,并网电压对电网电压冲击。根据交错反激式电路输出电压波形,考虑系统设计成本、体积和效率等因素,提出一种软件补偿控制的交错反激式逆变器拓扑结构,根据时序分析不同的电路工作状态,详细说明了电路的工作原理和控制过程,仿真验证补偿控制具有抑制交错反激式的输出电压波动的效果,输出电压波形更平滑。其次,在分析对比了小功率逆变器常用的数字并网控制策略优劣性的基础上,研究非理想电网条件下单相光伏并网逆变系统的无功补偿问题,设计了一种基于广义二阶积分(Second Order Generalized Integral,SOGI)的矢量并网控制方法。利用广义二阶积分建立虚拟静止坐标系,从系统输出有功功率中分离出与电网同频同相的交流分量作为其无功补偿量,并结合电压电流双闭环并网控制策略,解决了电网电压干扰下的并网无功补偿问题。仿真实验结果验证系统能够实现单相并网运行,且具有良好的稳定性和鲁棒性。最后,根据小功率单相光伏并网逆变系统的技术指标要求,硬件方面,完成了交错反激式逆变器主电路、驱动电路、微处理器控制电路、辅助电路等硬件电路的设计;软件方面,完成了系统控制主程序、交错反激式补偿控制中断程序和并网控制中断程序等软件程序设计。在PSIM软件及电力电子测试平台上进行了仿真及实验验证,实验结果表明:并网逆变器输出电流的波形平滑,且频率和相位与电网电压保持一致,总的电流畸变率(THD)保持在5%以内,整体满足单相光伏发电系统的并网要求。