太阳能光伏发电由于其清洁型、安全性、资源的充足性,具有广阔的发展前景。在大型光伏发电系统中,逆变器作为低压光伏阵列与中压电网之间的接口,起着至关重要的作用。本文设计了一种新型的两级式隔离型中压光伏三电平并网逆变器光伏发电系统,以提高系统可靠性、减小系统体积、节约成本为研究目的开展了以下研究:本文以隔离型中压光伏并网系统为研究对象,设计了一种两级式隔离型光伏中压三电平逆变器。文章首先分析中压光伏逆变器前级隔离DC/DC结构以及后级多电平逆变器结构演变,确定前级DC/DC采用输入并联输出串联移相全桥升压电路,后级DC/AC采用新型无死区分裂电感式三电平逆变器的拓扑结构。通过所提出的拓扑与其他拓扑比较,本文所设计拓扑主要具有高升压比、易模块化、防桥臂直通、电气隔离以及可靠性高等优点。然后,针对当前单级式非隔离型中压光伏并网逆变器存在没有电气隔离、桥臂直通以及低升压比等问题,本拓扑前级采用输入并联输出串联移相全桥变换器实现电气隔离以及低压输入,高压输出。并且详细阐述了前级隔离DC/DC变换器的工作原理、工作模态以及参数设计,并采用小信号数学模型的方法对其稳定性进行了分析,设计了基于同一最大占空比的移相控制策略。针对传统后级多电平逆变器存在桥臂直通问题,后级逆变器设计了一种新型无死区三电平逆变器以实现防桥臂直通功能。同时对后级逆变器进行了工作原理分析、主电路参数设计以及逆变器的损耗模型分析,采用同相载波层叠和比例谐振的方法分别对逆变器进行调制和控制。然后通过Matlab对该方案进行了仿真研究,从而验证了本文方案的可行性。最后,基于TMS320F28335型号DSP和Xilinx XC6SLX9型FPGA控制器的设计,给出了两级式隔离型中压光伏逆变器的系统控制框图,并通过硬件在环实验平台对该方案进行了实验验证,实验结果进一步验证了所提方案的可行性。