单相光伏并网逆变器——光伏发电并网系统的核心器件,其在光伏发电并网的过程中要完成确保光伏电池输出最大的并网功率以及给电网馈送高质量交流电的功能。因此,逆变器的控制方法对实现光伏发电并网十分重要,而受限于外界环境和电网负载的扰动,单相逆变器的并网控制技术还需要不断改进优化,以实现其连接光伏电池模块和电网所起的作用。为此,在参阅了其他学者所做研究成果的基础上,对单相光伏逆变器的相关并网控制技术进行了深入的探究。首先,论文对单相逆变器的并网工作原理和输出控制方式进行了分析,选取了逆变器硬件电路结构形式,并推导了单相逆变器用于并网系统的数学模型,在逆变器控制模型的基础上分析比较了逆变器的几种常规并网电流控制算法的优劣。其次,着重研究了逆变器输出并网电流的二自由度QPR控制器控制方法,根据自由度控制理论将传统QPR控制器分解使其具有2个自由度,分解后的控制器可以对目标值跟踪信号和干扰信号分别控制,通过理论分析得知改进后的控制器可抑制输入信号的阶跃和低次谐波的干扰,对电网谐波具有较强的抑制能力并且降低了并网电流突变对电网的瞬间冲击,同时能够控制逆变器输出的并网电流准确跟踪电网电压,抵抗电网频率偏移的扰动,有效提升并网电流的质量。再次,对光伏发电的并网功率跟踪控制方法仔细地做了研究,在明确了光伏模块的输出特性之后探究了基于Boost电路的最大功率跟踪原理,采用了改变占空比的变步长扰动观察法进行最大功率控制,并通过仿真检验了控制效果。最后,借助MATLAB平台搭建了基于二自由度QPR控制的单相逆变器和光伏并网系统的整体模型,通过给逆变器的输入信号设置阶跃及添加谐波分量,检验了二自由度QPR控制器对阶跃信号和低次谐波的抑制作用,同时光伏模块与电网连接的整体并网仿真结果检验了逆变器优越的控制效果。