伴随全球工业及经济快速增长,全球对能源的需求随之增长,传统主要以化石为原料转换为电能,但由于化石原料具有不可再生的特点,伴随着经济的增长,能源已经渐渐成为阻碍全世界可持续发展的难题,因此近年来各国都在发展可再生能源供给模式。其中太阳能光伏发电因其具有环保、高效、可靠等特点,逐渐成为新能源的重点发展方向。光伏并网逆变器是太阳能发电系统中实现电能变换及与电网连接的关键设备,其性能和可靠性决定了整个光伏电站的投资回报周期。首先介绍了本项目立项的背景及装置各项关键技术的研究现状。随后针对电网电压的锁相环做了深入分析,推导出以PLL带宽为设计目标的参数计算方法,及对电网故障情况下锁相环的性能进行了分析讨论,并给出了采用正弦幅值积分器对故障电网电压正负序分量进行提取,重点介绍了正弦幅值积分器的数字实现方式,并结合仿真对其理论进行验证。结合保护需要,本文采取基于逆变侧电流及电容电压前馈的并网控制方法,并分析了电流闭环控制的参数设计方法及电容电压前馈有源阻尼控制的有效性,同时给出给定-反馈电流加权解耦控制方法,并通过仿真及实验验证其控制效果。接着以研制出500kW大功率三相光伏并网逆变器为目标,结合市场需求及相关行业标准,确定了产品的研制参数,并对大功率逆变器的功率主回路各项器件选型进行了设计研究。最后根据行业相关标准,搭建完整的实验室系统测试平台,包括大功率电网模拟器、大功率光伏阵列模拟器,在该平台上对研制的工程样机进行各项摸底测试,最终通过了行业的CQC型式试验、认证及国网的低电压穿越测试认证。