世界能源问题日益严重,可再生能源的开发和利用受到了各国大力发展,其中光伏并网发电逐渐受到了青睐,并网逆变器也得到了广泛的研究。其中级联型并网逆变器可以无变压器地接入高压电网,减小了系统的体积和成本;每级功率单元采用独立的MPPT控制,保证输出功率的最大化。本文以级联型光伏并网逆变器为研究对象,对其关键技术展开深入研究,设计了一种新型光伏级联发电单元模块,主要工作如下:(1)阐述了非隔离型多电平光伏级联逆变器的研究背景、研究意义及其功率失衡问题的研究现状;接着设计了单相和三相新型光伏级联逆变器的主电路拓扑,搭建了数学模型、分析了工作原理、论述了水平载波移向的单级倍频调制策略,为后文提供了理论基础。(2)针对传统MPPT在响应速度慢和光照不均时的响应效果不佳问题,本文从自适应步长扰动的角度,提出了一种基于功率与电压之间的导数调整占空比改进型的方法。通过搭建的光伏电池板以及Boost电路的仿真模型进行验证,结果表明该方法加快了最大功率跟踪的速度并且提高了精度。(3)针对级联型并网逆变器在光照不均条件下可能存在的单元模块功率失衡问题,基于集中通信方式下,提出一种通过占空比有功分量修正功率平衡的控制策略。仿真分析表明所提控制策略能够有效解决功率失衡问题,提高了系统整体稳定性。(4)分别搭建新型光伏级联发电单元模块单独使用和级联时的仿真模型和实验平台,论述了其参数设置和软硬件结构,实验结果验证了本文理论分析的正确性和第三章所提改进调制策略和功率平衡策略的有效性。(5)针对系统工作运行状态需要高效的远程实时监控系统及时判断故障并修理的需求,设计一种基于LabVIEW制作可视化监控界面的实时监控系统。实验结果验证了监控系统的实时性和便捷性。