随着新能源发电技术的飞速发展,逆变器作为新能源发电系统的关键,其控制技术也得到了深入广泛的研究。新能源发电可以离网运行,独立为负载供电,也可以将发出的电并入电网。在并网时,除了理想电网情况还需要考虑在电网电压三相不平衡时,经过逆变新能源电源仍能稳定的向电网输出功率。对于逆变输出的电能,要对其谐波含量进行检测为后续的治理提供基础。本文针对以上问题结合有限控制集模型预测控制(Finite-Control-Set Model Predictive Control,FCS-MPC)提出了不同情况下逆变控制策略应用于三相三电平中性点钳位(Neutral Point Clamped,NPC)逆变器。并给出了一种新型的谐波检测方法对逆变输出的谐波含量进行分析。论文首先通过与传统逆变控制策略的对比,引出本文采用的FCS-MPC,随后对系统建模、离散化方法、代价函数建立、计算延时问题等方面进行了详细阐述。对于系统离散化,本文比较了三种不同的方法。对于FCS-MPC存在的计算延时问题,先给出了减少计算时间的方法,后又进行延时补偿。通过仿真分析,可以看出本文改进的FCS-MPC算法在应用于逆变并网时具有较好的控制效果。随后,对电网电压不平衡情况下的逆变并网控制策略进行考虑,首先介绍比对了三种不同的锁相环,详细分析了传统锁相环在电网电压不平衡情况时存在的问题,以此为基础引出了基于双二阶广义积分器锁相环(Second-Order Generalized Integrator PLL,SOGI-PLL)及基于交叉解耦复数滤波器锁相环(Multiple Complex-Coefficient Filters-based αβ PLL,MCCF-αβ PLL)通过仿真对比采用MCCF-αβ PLL对电网电压进行锁相。之后,论文分析了不平衡电网电压下的功率模型,并将FCS-MPC与直接功率控制结合给出了相应的控制策略。接着,分析了新能源发电直接为负载供电的情况,考虑了此时对负载电压的要求,提出了相应的模型预测电压控制方法(Finite-Control-Set Model Predictive Voltage Control,FCS-MPVC)。通过仿真对上述的控制策略进行了验证。然后,引入了具有全相位频谱分析的方法,结合具有良好旁瓣特性的Nuttall窗函数,提出了一种基于Nuttall双窗改进全相位傅里叶算法的电力谐波及间谐波检测方法。通过数值仿真,证明了该方法的鲁棒性。最后,通过实际逆变系统,进行实验验证。实验结果表明本文所采用控制算法与检测算法具有良好的效果。