近年来，多电平逆变器由于谐波含量小、电压和功率等级高的特性得到了飞速发展。其中，级联多电平结构应用最为广泛。本文对级联多电平光伏并网逆变器进行了深入的研究。本文首先介绍了级联多电平拓扑结构，对级联多电平结构进行谐波分析，对比各电平输出电压的电压总谐波畸变率，阐述电压谐波畸变率的影响因素。其次，介绍载波移相PWM调制方法的工作原理。针对级联多电平逆变器的特性，本文采用双闭环控制策略，前级最大功率点跟踪与后级电流内环和电压外环协同控制，实现系统的并网，动态特性和稳态性能良好。针对调制过程中的直流母线电压漂移问题，利用电压前馈机制改变电压参考值来进行补偿，使直流母线电压稳定输出。基于级联多电平逆变器，本文对两种MPPT控制方法，即多路光伏阵列独立进行MPPT控制和多路光伏阵列共用一个MPPT控制方法进行仿真分析和实验验证。对比两种方法的优缺点，对两种方法的差异做出定量的分析，并得出两种控制方法对最大功率点的跟踪效率。本文针对级联多电平三相并网逆变器，对现有功率分配策略进行仿真分析。在此基础上提出一种新的功率重新分配策略，通过对输出参考注入零序向量，使得在三相逆变输出相电压不对称时，保证三相逆变输出线电压对称，从而使输出电流对称，满足并网电流的要求。仿真和实验结果验证了理论的正确性。