能源短缺以及使用传统能源带来的环境污染成为我国面临的双重压力,严重制约着我国经济社会的可持续发展。为此,需要研究新型可再生能源来替代传统化石燃料,以改善能源结构和保护环境,从而满足人类对物质文化和能源的需求。与传统能源相比,太阳能分布普遍、资源无限。随着光伏发电成本下降和相关技术的不断改进,光伏发电成为新能源研究的主要方向。作为光伏发电系统的核心部件,并网逆变器对整个系统的性能具有重要意义。基于上述背景,本文以单相光伏并网逆变器为研究对象,对逆变器的拓扑结构、工作原理、控制策略、硬件电路和软件程序设计等进行了深入研究。首先介绍了课题研究背景和意义,通过分析比较各种拓扑结构性能,选择了Boost+单相全桥的两级式非隔离结构,详细分析了Boost电路和单相全桥电路的工作原理。对系统所用控制策略进行了分析。Boost升压电路和单相全桥电路进行了独立设计,逆变部分采用直流电压外环和电感电流内环的控制方式。通过分析比较PI控制和重复控制的优缺点,本文采用了基于电网电压前馈的PI+重复控制的复合控制来调节电流环,在simulink中建立该复合控制模型,仿真表明复合控制能较快实现电流跟踪,且其波形畸变率较小。分析了光伏电池模型及其工作原理,结合其输出特性曲线分析比较了三种常用最大功率跟踪(MPPT)算法,最后提出了变步长扰动观察法,并在simulink中搭建模型进行了仿真验证。根据系统性能要求,设计了并网逆变器的硬件电路和软件程序。硬件电路包括逆变主电路、DSP最小系统、采样调理电路和功率管驱动放大电路等;软件采用主程序+中断方式,中断包括定时器中断子程序、AD采样子程序、捕获中断子程序等。最后,根据整体研究成果,研制了一台基于TMS320F2812控制器的1KW单相光伏并网逆变器样机,给出了部分测试波形。