随着能源短缺和环境污染的加剧,可再生能源的开发利用已成为人们越来越关注的问题。大容量光伏并网发电站是开发太阳能的一种重要形式,而研制高效、稳定、安全的单级三相光伏并网逆变器是建立大容量光伏电站的技术基础。因此,本文主要对单级三相光伏并网逆变器进行了深入研究。首先,在abc和dq坐标系下建立了三相电压型逆变器(VSI)的数学模型,分析了电流内环、电压外环控制以及最大功率点跟踪(MPPT)控制,并在此基础上搭建了一台80kW的单级光伏并网逆变器仿真模型。针对光伏逆变器因天气变化利用率不高这一缺点,在对光伏逆变器与有源电力滤波器(APF)进行理论分析与比较的基础上,提出只需在控制方法上稍加改进即可实现有源滤波功能。仿真验证了具有APF功能的光伏逆变器的三种工作模式。针对大型光伏电站在电网电压发生跌落故障时突然脱网给电网带来不利影响,重点研究了光伏逆变器的低电压穿越技术(LVRT)。通过对采用双环控制的单级光伏并网逆变器在电网电压跌落时的仿真,发现输出电流严重超额。因此,重新设计了一种基于正负序双电流环的LVRT控制系统,通过对有功无功电流的协调控制,能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流。同时,能够发出一定的无功功率以支撑并网点电压,从而具备低电压穿越的能力。最后仿真验证了控制策略的有效性。