在太阳能的利用过程中,逆变器是光伏发电系统并网与独立运行的关键环节。由于光伏系统受环境因素影响,其输出的直流电压波动较大,因此光伏逆变器应具有升降压功能以保证稳定输出。综合考虑高效率和低成本等特性,本文提出一种单相单级非隔离型Buck-Boost逆变器。该逆变器具有结构简单,可实现升降压逆变的优点,符合光伏发电系统的应用需求。本文首先分析单相非隔离型Buck-Boost逆变器的工作原理,由于拓扑保留了桥式结构,按照传统的恒流源工作方式,本文采用单极性SPWM调制和SVM调制实现该拓扑的升降压逆变功能。由于恒流源控制时储能电感值较大,使系统的成本增加、效率降低,为此本文提出了一种脉动电流源工作方案,通过调制使该拓扑的电感电流工作在正弦半波,从而减小储能电感。分别建立两种工作模式下Buck-Boost逆变器的数学模型,并分析其升降压能力,依据该拓扑的数学模型,分析系统的稳定性并建立控制框图。在恒流源工作模式时本文采用典型PI控制、PR控制和伪旋转坐标系控制三种闭环控制方法,将三种控制方式分别应用于无源负载和有源负载,验证该逆变器作为光伏并网逆变器的可行性。逆变器工作在脉动电流源模式时,采用单闭环PR控制对输出电压的瞬时值进行闭环控制。在此基础上对两种工作模式下Buck-Boost逆变器进行了仿真研究。经理论分析及仿真研究发现,恒流源工作模式时逆变器具有控制灵活、多样的优点,且逆变器升压能力较强,输出功率越大;脉动电流源工作模式下逆变器储能电感显著减小,且此时逆变器具有平衡的升降压能力,其闭环控制动静态性能优越。最后对Buck-Boost逆变器主电路及控制系统进行软、硬件设计,搭建实验样机,通过实验验证了理论分析的正确性。