能源是人类赖以生存的物质基础,同时也是工业生产的必要因素,光伏太阳能作为一种可再生的绿色能源,受到了越来越多的关注和研究。逆变器作为光伏逆变系统中最重要的环节,其控制方法和控制理论的研究也受到了世界各国学者的广泛关注。近些年来,预测控制因其良好的处理约束的能力和优秀的控制效果而在各个领域特别是工业领域中得到了广泛的应用。但是,预测控制滚动优化的特点也导致了其在线计算复杂度高的问题,这也制约着预测控制在快变系统比如光伏逆变系统中的应用。快速预测控制算法的提出有效地提升了预测控制的在线计算效率,从而为预测控制在光伏逆变系统中的应用提供了可行性。本文基于这一算法,研究了快速预测算法在并网逆变器中的应用,然后将其推广到光伏逆变系统前后级联合建模控制的应用中,并基于理论研究的成果搭建了微电网平台。本文主要工作如下:1)实现了三相逆变器与单相逆变器的并网建模与仿真。通过分析三相逆变器与单相逆变器并网的电路结构,结合快速预测控制算法,分别建立了三相逆变器和单相逆变器的并网模型,在Matlab/Simulink环境下搭建了逆变器并网仿真环境,并分别进行了仿真,完成了算法的仿真验证。2)完成了三相逆变器与单相逆变器的DSP逆变平台的实验。结合逆变器的并网仿真结果,分别设计了基于DSP逆变器平台的控制器,分别在单相逆变器和三相逆变器平台上完成并网实验,取得了良好的控制效果,进一步验证了快速预测控制算法在光伏逆变中应用的可行性。3)研究了双极式光伏逆变系统前后级联合建模与仿真。立足于减小母线电容容值从而降低逆变器体积与成本的出发点,寻求了一种将双极式光伏逆变系统前后级联合建模的方法,在Matlab/Simulink环境下搭建了联合模型的仿真平台,结合预测控制算法设计了针对联合模型的控制器,取得了良好了控制效果,并验证了减小母线电容的可行性。4)搭建了微电网实验室联合项目平台。从微网平台的拓扑结构设计到微网平台的设备选型,从平台中的设备接线到设备调试测试,从微网平台的运行到平台运行中的控制和监控,完成了微网平台搭建的全部流程,并进行了微网平台的相关实验。