近年来,日渐严重的能源问题,尤其是不可再生资源的短缺,使人类已经意识到了能源危机。因此,各国积极地鼓励可再生资源的开发利用,这使得光伏行业得到了快速发展,也给大功率的并网光伏逆变器的设计带来了新的需求。光伏并网逆变器是决定整个光伏发电系统是否能够稳定、安全、可靠、高效地运行的一个主要因素,同时也是影响整个系统使用寿命的主要因素。本文在详细推导了光伏阵列的数学模型和搭建了光伏阵列电磁暂态模型的基础上分析了光伏阵列的输出特性以及外部环境变化对其影响,理论推导出光伏系统MPPT控制的实质,在总结常用MPPT方法的优缺点的基础上得出了改进后的扰动观测法,仿真结果验证了所提出的控制策略的正确性。建立了单级式光伏并网逆变器的数学模型,在此基础上设计了在理想电网条件下大功率光伏并网逆变器的控制策略,仿真结果验证了所提出的控制策略的正确性。然后,基于理论分析和研究,本文研制了一台100kW光伏逆变器样机。从软硬件设计两方面描述了设计过程,重点介绍了孤岛保护的软件实现方式。最后,通过系统测试,验证了所提出大功率三相光伏并网逆变器设计方案可行、经济、具有较强的竞争力。