光伏发电是新能源发电的主要形式之一,探索高效率、高可靠性、低成本的光伏发电并网系统解决方案具有十分重要的意义。本文研究一种新型串联型并网逆变器系统结构,将各台逆变器的工频交流输出直接串联后进行并网。本系统结构旨在减小变换器电压增益、提高系统的转换效率,适于实现组件级MPPT、模块化生产、分布式安装和系统灵活配置。本文首先分析了串联型并网逆变器系统的结构和基本工作原理,在成本可接受的前提下以效率最优为目标对系统进行设计,选取合适的低增益逆变器拓扑,分别对单级式和双级式逆变器进行建模和损耗分析,确定最佳串联模块数目。针对串联型并网逆变器系统的结构特点,比较研究了三种控制策略:电压电流协同控制策略、分布式电流控制策略和分布式电压电流双环控制策略,详细分析了三种控制策略的基本原理,通过仿真对逆变器的稳态特性、动态特性、无功调节能力以及分布式程度加以对比,确定其中的分布式电压电流双环控制策略最适合实际应用。以典型应用系统规格为背景,分别研究了单级式和双级式逆变器的硬件参数设计原则、方法和过程,以及分布式电压电流双环控制控制器参数设计方法;搭建了包含三个串联型并网逆变器模块的系统验证平台,进行了较为充分的稳态和动态实验,验证了上述系统结构及分析设计的有效性和正确性,为研究具有高效率、低成本的光伏并网发电系统架构提供了理论和应用参考。