近年来光伏发电发展迅速,适应于高压大容量化的三电平光伏逆变器得到越来越广泛的应用。如何改善三电平光伏逆变器输出波形品质和提高其运行效率是一个值得研究的课题。论文主要从面向开关器件的调制策略和面向装置级控制的自抗扰技术两方面展开深入研究。不连续调制策略能有效降低开关损耗,提高系统运行效率,但三电平光伏逆变器(二极管嵌位式)中点电位波动问题在不连续调制策略下更为突出。为此,论文提出一种具有直流电压扰动和中点电位波动自适应能力的动态空间矢量不连续调制策略。通过实时检测逆变器上下电容电压,生成动态空间矢量,进而精确合成参考矢量,有效降低中点电位波动带来的输出波形畸变。采用基于gh坐标系及奇偶扇区转换的方法,避免空间矢量动态化带来的调制算法复杂度问题。为消除中点电位偏移,提出实时切换对中点电位具有相反作用的开关矢量序列的方法。论文给出了基于误差电流矢量的调制策略评价方法和仿真,验证了本文所提的动态空间矢量调制策略的优势。传统的逆变器控制策略面临电流解耦困难,抗扰能力差等问题,本文针对光伏逆变器并网/离网模式分别引入线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术。基于同步旋转d-q坐标系,构建LCL型光伏逆变器数学模型,推导基于传统比例积分调节器的闭环系统传递函数矩阵,并分析dq轴耦合对电流动态响应的影响。设计二阶LADRC,分析LADRC的观测带宽和控制带宽对电流解耦和抗扰特性的影响,并给出了参数整定方法。通过仿真,对比传统PI控制,验证LADRC能更为有效地对LCL型光伏逆变器dq轴电流进行解耦控制,提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。针对离网模式的逆变器输出电压控制,论文设计以输出电压及其微分为状态变量的二阶LADRC。考虑到扩张状态观测器(extend state observer,ESO)是影响LADRC控制性能的核心环节,结合逆变器滤波电容电流可测的特点,在ESO中引入输出误差微分项,以提高ESO的扰动估计能力;在总和扰动作用通道增加一阶惯性环节,避免观测带宽增加而引入噪声。对LADRC及典型双环控制系统进行频率响应特性分析和仿真,验证了改进后的LADRC较双环控制及传统LADRC具有更好的抗扰性能。搭建了基于TI公司的DSP28335的光伏发电实验平台,设计系统主电路拓扑、整体控制构架,基于Code Composer Studio编制软件算法,研制三电平光伏逆变器样机,进一步验证了三电平逆变器动态空间矢量调制算法和并网/离网模式光伏逆变器自抗扰控制算法的正确性和有效性。