随着化石能源的逐渐枯竭,发展可再生能源已成为世界能源问题的必经之路。考虑到能源利用中环境因素与开发潜力,太阳能发电以其清洁、分布广、无噪声的优势受到重视与关注。由于太阳能所具有分散性、多样性和随机性的特点,分布式发电系统成为新能源发电的必然网络结构。本文以分布式光伏发电系统为背景,以5kW光伏并网逆变器为研究对象,对其关键技术作了如下研究:首先介绍了光伏发电的背景及研究意义,从光伏并网发电系统结构、隔离与非隔离逆变器拓扑、抑制共模电流的几种常见拓扑结构展开分析,对其各自的优缺点进行了阐述。着重对本文采取的分布式发电系统的结构、工作原理及技术优势进行了分析,提出了该发电系统存在的关键问题,如功率优化器的输出电压控制、逆变器的故障保护、直流母线电压的控制。并对个人的工作内容及逆变器设计指标进行了说明。其次论述了单相非隔离光伏并网逆变器的拓扑结构及工作原理,并对所采取的抑制共模电流的拓扑进行了理论分析。接着从硬件部分与软件部分分别进行了设计,硬件部分设计了针对此系统高电压输入的辅助电源、驱动电路以及检测电路等;软件部分采用TI公司的TMS320F28335芯片来进行控制,其中包括直流母线检测、直流侧电流检测和逆变脉宽控制等。设计了系统的双闭环调节器,绘制出采用PI控制策略校正前与校正后的双闭环Bode图,并设计了系统软件的程序流程。最后基于Psim仿真平台对单相光伏并网逆变器系统进行了仿真验证,同时根据系统指标搭建了实验样机。着重对辅助电源、系统的双闭环、系统SPWM驱动波形、输出电流进行了实验研究。仿真与实验结果证明了本文单相非隔离光伏并网逆变器系统参数设计的可行性与理论分析的正确性。本文共有图58幅,表9个,参考文献62篇。