能源与环境危机使得新能源的利用成为研究热点。太阳能资源丰富、绿色无污染,已成为新能源开发领域的重点研究对象。目前,太阳能主要是用来发电并入大电网。本文详细分析了传统Z源逆变器的性能优劣,在此基础上提出了一种改进型Z源三电平光伏并网逆变器拓扑结构,并对其调制策略及应用做了研究,主要包括:(1)在传统Z源两电平逆变器的基础上引入升压单元,建立了数学模型并推导出了升压因子,逆变器升压能力得到提升,在同等电压增益下,改进后的逆变器电容电压应力和二极管的反向电压都得到降低,逆变器输出可靠性提高。分析了几种调制策略,其中三次谐波注入PWM(Pulse Width Modulation)调制方法应用效果较好。(2)建立了三电平逆变器数学模型,推导了升压因子,相较两电平升压因子更高,升压能力更强。通过研究发现三电平能更好的应用在大功率场合,输出电能质量更高。在一样的电压增益下,二极管的反向截止电压更低,升压能力更强。同时对应用较多的载波反相层叠PWM调制方法做了研究。(3)设计了直流母线电压环、并网电流环和MPPT(Maximum Power Point Tracking)直通零矢量环三环控制策略。直流母线电压环解决直流侧电压波动的问题,并网电流内环提高了系统稳定性和输出电能质量,MPPT直通零矢量环提高了转换效率。针对上述研究做了 Matlab/Simulink仿真验证,研究结果表明:对传统的Z源三电平逆变器加以改进,增加了升压单元使得逆变器升压能力得以提高,同时降低了二极管反向压降;设计的三环控制策略解决了光伏系统直流侧电压不稳定的问题,提高了转换效率,改善了光伏发电系统并网的电能质量。