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光伏发电作为可再生能源中较易于实现的应用方式之一,对促进人类未来能源供给形式的转变以及促进生态环境改善具有重要意义。本文结合光伏并网逆变器应用实际情况,以研制50kW功率等级的两级式三相光伏并网逆变器为目标。在分析两级式三相光伏逆变器主要拓扑结构基础上,对光伏阵列局部遮挡条件的最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方案进行研究;详细分析逆变部分控制策略,研究动态侦测电网阻抗方案;围绕多核数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)进行软件架构设计,结合需求研制试验样机,并进行测试验证。发电量是衡量逆变器并网发电经济效益的关键指标,能否最大能力地输出功率与能否稳定运行是关键。在最大能力地输出功率方面,由于局部遮挡情形下光伏阵列输出曲线具有“多峰”特征,经典MPPT算法不能追踪至最高功率点,常发生误判断停留在局部最高点。本文根据等功率线特征提出优化扫描区域方案,可有效缩短扫描时间并以超出99.2%的MPPT效率在全局最高功率点运行。在逆变器稳定运行方面,电网阻抗是分析稳定性的重要参数。本文由矢量关系分析提出的基于q轴分量微扰动的电网阻抗侦测方案,可便捷高效地动态侦测阻抗,并易于在DSP上实现。经样机验证,阻抗侦测误差在5%以内,适合工程应用。在逆变器软硬件实现方面,本文选用多核DSP,从物理、逻辑与数据结构等角度设计软件架构,使得关键功能可并行执行,为提升逆变器内在性能提供基础。为改善数字控制中调制延迟以及电流断续情形所引发的缺陷,提出基于直接存储器访问(Direct Memory Access,DMA)的高频采样方案。本文的主要研究内容如下:(1)逆变器前级Boost电路与后级T型三电平电路分析。建立光伏面板工程模型分析其曲线特征,建立光伏阵列局部遮挡仿真模型并以双峰P-U曲线为例提出全局扫描MPPT优化方法;并提出光伏阵列功率预测方法以达到逆变器准确开启增加系统运行时间的目的。(2)详细分析逆变部分的控制策略,并结合解耦双同步参考坐标系软件锁相环(Decoupled Double Synchronous Reference Frame Software Phase Locked Loop,DDSRF-SPLL)与空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的研究分析建立逆变电路开关周期模型,重点分析从电网信号采集至功率管驱动输出的算法与执行过程。分析根据逆变器阻抗的稳定性余量,提出根据q轴分量微扰动的电网阻抗侦测方案并仿真验证。(3)根据需求规格分析,完成硬件主电路部件选型、驱动与采样电路设计。对数字控制缺陷优化,提出基于DMA的高频采样方案;选取多核芯片TMS320F28379D提升系统性能,结合芯片特性进行功能模块分配与数据交互处理,达成基于多核的软件架构设计。(4)系统验证过程包括建立系统仿真模型、硬件在环仿真验证平台以及组建试验样机,进行测试,完成50kW功率等级逆变器的实现。