锁相环作为分布式新能源并网运行的重要技术,必须要在各种可能的电网异常工况下,快速准确地提取电网基波信号,并满足动稳态特性。而对于并网逆变器本身,备受关注的一直是控制策略的选取,它直接影响并网电流能否实现零稳态误差控制和逆变器系统的动稳态性能。近年来,国内外学者对正交信号生成(Quadrature Signal Generation,QSG)的锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)进行了广泛研究,其中二阶广义积分器(Second-Order Generalized Integrator,SOGI)由于其结构简单,可以消除输入信号中的谐波分量,成为QSG中最常用的一种方法。本文首先分析SOGIQSG的锁相环的结构和特点,针对其应对电网谐波的抑制能力有限的问题,提出在锁相环输入前端增加滑动平均滤波器(Moving Average Filter,MAF),平滑滤除输入信号中的特定次电网谐波,同时在锁相环内部PI控制器基础上引入状态反馈,通过合适的参数配置使锁相环保持良好的动态性能;其次将MAF应用于逆变器的控制,并引入PID控制器补偿MAF带来的时延。最后搭建样机实验平台,通过仿真和实验验证上述方法的可行性。本文主要工作如下:首先重点探究目前国内外单相锁相环的研究成果,分析总结各种方法的优缺点。其次给出各类型的逆变器系统,包括相逆变器拓扑、开关管调制方式、电感电容元件选择等。再介绍SOGI-QSG的结构并分析其特点,通过仿真验证其对电网高次谐波的抑制能力有限的不足,进而提出MAF-QSG可以平滑滤除输入信号中的特定次电网谐波,并在环路内部引入状态反馈使系统的动态性能未受影响并给出参数设计。接下来将MAF应用于逆变器的控制,滤除反馈回的误差信号中的特定高次谐波,同时引入PID控制器补偿MAF带来的时延,并给出具体参数的设计方法。再次对单相逆变器系统的硬件及软件部分进行设计。最后通过搭建单相LCL并网逆变器实验样机先验证SOGI-QSG与MAF-QSG对电网高次谐波的滤波能力。又给出逆变器经过单独PI控制与MAF+PID复合控制后输出信号的仿真波形与THD分析。最后从仿真与实验两方面验证在频率波动、含有高次谐波以及电网电压骤降三种异常电网工况下,单相并网逆变器应用上述方法时的并网情况,进一步证明本文研究的可行性。