作为分布式发电系统中必要的能量变换接口,并网逆变器可将储能单元及可再生发电单元中的直流电能转化为高质量的交流电能。由于通常采用脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)策略,其输出电流中含有开关次谐波,需要选取合适的滤波器加以滤除。由于LCL滤波器较之于传统单L型滤波器具有总电感量小,谐波衰减速率快,可显著降低系统体积和成本,但其频率响应中存在的谐振尖峰不利于系统稳定的特点。故而参数设计、谐振峰抑制将是LCL滤波器研究的重要环节。本文首先建立三相LCL滤波的并网逆变器离散状态空间数学模型。基于KCL、KVL以及相关坐标变换建立系统的连续状态空间模型,并对连续模型进行离散化,考虑所控对象采用数字控制的延时影响,对离散化模型进行了改进。其次,对LCL滤波器参数进行了优化设计。针对传统的分步设计及其相关的改进方法中存在的不足,在确定待优化对象的优化变量、约束条件及目标函数前提下,采用随机方向搜索法进行滤波器参数优化设计。此外,对所控对象进行状态反馈设计及状态观测器设计。采用极点配置法构造状态反馈矩阵,并确定电流环PI控制器的参数。在不增加传感器使用数量的前提下,通过设计状态观测器对状态变量进行估计,保证系统工作的可靠性。设计过程中搭建LCL滤波的三相并网逆变器Simulink仿真模型,仿真结果表明,状态反馈控制能有效滤除输出电流中的开关次谐波成分,实现对谐振峰的有效抑制,且状态观测器的引入对系统没有产生影响,具有可行性。本文最后对设计的系统进行鲁棒性分析。针对相关参数的摄动有可能影响系统性能,本文进行了系统鲁棒性分析。结果表明,本文设计的系统具有较强的鲁棒性,同时也为系统的参数选型提出参考意见。