化石能源枯竭和環境污染問題的日益嚴峻，使人們對于清潔無污染的可再生能源的開發愈發迫切。太陽能由于其儲量豐富、分布廣泛以及環境友好等優點，使得太陽能光伏發電成為理想方案。如何提高太陽能的利用率和光伏發電系統的整體效率及控制性能是目前亟需解決的問題。級聯H橋多電平（Cascaded H-bridge，CHB）逆變器拓撲具有開關頻率低、效率高、易于模塊化拓展以及不需要變壓器即可連接中高壓電網等優點，被廣泛應用于大型光伏并網發電系統。考慮到直流側光伏陣列采用獨立MPPT控制時，逆變器可能出現功率不平衡和直流側電壓不一致的問題，會導致系統的穩定性降低，產生安全隱患。因此，研究三相CHB多電平光伏并網逆變器在獨立MPPT控制下的功率平衡控制策略，使光伏發電系統安全、穩定、高效運行具有重要的理論和現實意義。本文的主要研究內容如下：

　　1、以光伏陣列為載體，詳細了解光伏電池的物理原理和工程數學模型，并對光伏電池的輸出特性進行了分析。另外，對光伏陣列的最大功率點跟蹤（MPPT）算法進行了研究，提出了一種基于變步長擾動觀測法的MPPT算法，該方法不但可以解決傳統定步長擾動觀測法因光照突變出現的震蕩和誤判問題，還具有較好的靈敏度和快速的響應能力。

　　2、研究了三相CHB多電平光伏并網逆變器的數學模型和總體控制方案。針對三相CHB多電平光伏并網逆變器和間功率不平衡問題，利用矢量圖對相間功率不平衡問題進行分析，詳細闡述了加權最小-最大零序注入法（WMMZSI）和基頻零序注入法（FFZSI）兩種相間功率不平衡解決方法，對比了兩種零序注入法的優缺點，在此基礎上提出一種雙最小-最大零序注入法（DMMZSI），該方法結合了兩者的優點，具有明確的物理意義和良好的功率平衡調節能力。通過對功率平衡能力進行定量分析，得出了DMMZSl具有最優的功率不平衡調節范圍；針對相內功率不平衡問題，分析了相內功率不平衡問題的產生機理，提出了基于電壓加權及占空比前饋的相內各級聯單元功率平衡控制策路，給出了控制器的穩定工作時的約束條件，采用此方法可以控制級聯H橋逆變器直流側光伏陣列的功率與交流側的輸出功率保持平衡。最后搭建了三相CHB7電平光伏并網逆變器仿真模型，驗證了所提出控制策略的有效性。