在世界能源分布呈现明显的储采比有限,资源分布不均的当今社会,改善能源结构,提高能源利用率,开发可再生能源势在必行。太阳能光伏发电作为一种洁净、安全性好、可靠性高的新型能源受到普遍的重视与青睐。相较于风电、生物质能发电和核能发电等新型发电技术,太阳能光伏发电可算是最具可持续发展性的发电方式。作为光伏发电的核心电子器件,逆变器很大程度上决定了整个并网光伏发电系统的能量转换效率以及输出电能质量优劣。是以如何实现光伏逆变器高效、高品质并网的问题,成为研究并网型光伏发电系统的关键。本文以两级式单相光伏逆变器为研究重点,对现今所用的同步技术和并网控制策略进行比较分析后,给出了自己独创的控制策略并通过实验验证了其可行性。首先通过比照分析前后两级几种不同的拓扑结构,确定本文采用Boost-H桥的形式作为逆变器主拓扑结构;接着研究不同滤波结构的特点,确定采用电感-电容-电感(LCL)型滤波结构并设计了合理的滤波参数;随后对PWM不同调制方法展开研究分析,并最终采取正弦脉宽调制中的单极性脉宽调制作为本文逆变器开关管控制方式。对于逆变器控制中举足轻重的同步锁相技术,本文首先分析目前单相锁相技术的研究现状并就基于正交信号发生器算法的锁相技术进行详细分析,针对其难以克服的直流分量干扰和滤波器造成的移相问题,本文对原有锁相环中的正交模块和滤波环节改进,提出基于改进正交算法的单相锁相环设计。仿真结果表明:该算法能有效解决直流干扰和滤波器造成的移相问题,提高锁相精度和抗干扰能力。本文对于逆变器输出电流总谐波畸变率成分进行分析,发现两级式单相逆变器采用经典PI-PI控制策略难以克服由于电网功率波动引起逆变器中间直流母线和前级DC-DC升压环节产生的二倍频分量的问题。这使得经典的双环控制在电网出现扰动时动态响应变差,谐波畸变率剧增,难以输出合格的电能。本文对经典PI-PI双环控制策略进行改进,提出基于特殊二阶积分器前馈控制策略配合LCL物理滤波来滤除该二次纹波。通过对控制策略系统稳定性和输出电流总谐波畸变率仿真,验证该策略能明显抑制二次纹波、降低系统谐波畸变率的同时还具有很好的动态性能。采用本文所提出的基于改进正交算法的锁相技术和基于SSOGI前馈项控制策略对整个光伏逆变器进行仿真实验也证明了该策略具备有效性和先进性。为更全面的验证本文所研究的控制策略具有可实践性,搭建了基于STM32控制芯片的硬件平台,并从硬件系统设计和软件总体流程设计两方面进行了详细的介绍。从实践角度证明本文所述方案具有可行性。