传统能源对环境的影响已不容忽视,太阳能作为一种清洁能源,呈现出逐步替代传统能源的趋势。近年来,随着光伏发电的普及,光伏发电系统的安装地域逐渐由西部向中东部过渡。中东部建筑密度较大,传统集中式、组串式光伏发电不方便,微型逆变器作为一种分布式发电形式,更容易在中东部普及。微型逆变器指的是一种功率较小、具有单块光伏电池最大功率追踪功能的逆变器。微型逆变器能够对单块光伏电池进行最大功率追踪,相比于传统集中式并网系统,光伏利用率更高。然而,目前常见的微型逆变器存在可调度性差、单位发电量成本较高等问题,对此,本文提出了一种基于并联式直流模块和Y-Source逆变器的两级式微型逆变器结构,解决了目前常见的微型逆变器存在的问题。首先,对并联式直流模块单元进行研究。设计了基于Boost电路的直流模块单元。采用输入电压和电感电流双闭环控制策略对Boost电路进行控制,提高了系统的鲁棒性和稳定性。采用基于最优梯度法的变步长扰动观察法进行最大功率追踪,解决了光伏电池输出在最大功率点附近波动的问题。利用Matlab/Simulink进行建模和仿真,验证了并联式Boost直流模块的控制策略和最大功率追踪算法的有效性。其次,对Y-Source逆变器进行研究。分析了Y-Source DC/DC变换器的原理以及Y-Source逆变器的升压和逆变两种特性,利用Y-Source逆变器直流侧不直接与电容相连的特点,设计了驱动信号中不加入死区时间的调制方式,解决了传统逆变器的死区问题。针对无死区情况,从开关管的特性出发,分析了Y-Source逆变器直通现象产生的原因和规律,研究了无死区调制对逆变器输出的影响。采用双极性SPWM调制方式时,对逆变器输出造成的影响每个开关周期内相互抵消,所以对基波和低次谐波无影响;采用单极倍频SPWM调制方式时,对逆变器输出造成工频周期性影响。针对Y-Source逆变器的升压问题,研究了在不影响逆变器正常工作的情况下人为加入直通时间的方法,双极性SPWM调制方式时采用延长驱动信号下降沿的方式加入直通时间,单极倍频SPWM调制方式时在零矢量中加入直通时间。利用Matlab/Simulink进行建模和仿真,验证了Y-Source逆变器的升压和逆变两种特性。再次,基于前文研究内容,设计了微型逆变器总体拓扑结构和控制策略。结合工程实践,计算了系统的元器件参数,并利用Matlab/Simulink进行建模和仿真,验证了系统总体设计的合理性。最后,在实验室环境下搭建了硬件平台,分别进行了Y-Source逆变器的开环实验和系统整体的并网实验,验证了本文设计内容的合理性。