全球化石能源危机的加剧,促进了光伏电站在我国的发展。然而,常用光伏逆变器应用于大容量的分布式光伏电站时,存在所需并联运行的逆变器台数过多、整体系统结构复杂等问题。本文将模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)应用于分布式光伏发电系统,取得良好的并网效果。首先,介绍分布式光伏发电的发展现状,对MMC变换器在光伏发电领域的应用做了概述。分析光伏电池的输出特性,并介绍常用最大功率跟踪算法的优缺点,进而制定了双模式MPPT算法,它具有跟踪速度快、稳态精度高的优点。其次,介绍MMC变换器的拓扑结构、工作原理及其数学模型,研究其内部环流的产生机理,分析MMC常用调制方法的优缺点,证明n+1电平CPS-SPWM调制方法有利于降低MMC相间环流。然后,介绍模块化多电平光伏系统的拓扑结构,对MMC变换器的子模块电容电压均衡控制做了改进,使其能够有效抑制MMC变换器的相间环流和平衡MMC各子模块的电容电压。对PI控制、准PR控制和桥臂电流控制进行了深入研究,制定了 MMC变换器的并网控制策略。最后,利用Matlab/Simulink搭建了整个系统的仿真模型,计算系统各部分的主要参数,并对双模式MPPT算法、MMC的电容电压均衡控制策略及其并网控制策略的有效性进行了仿真研究,仿真结果证明了模块化多电平光伏系统拓扑结构的有效性,基于桥臂电流控制的并网控制策略在并网电流、内部环流等方面具有较好的控制效果。