本发明公开了一种基于多重化技术的光伏并网发电装置，包括光伏功率输入单元、直流母线电容器单元、三相方波逆变器单元、变压器单元和输出滤波电抗器单元。光伏功率输入单元由N组光伏电池阵列和实现最大功率点跟踪和升压功能的DC/DC变换器；直流母线电容器单元实现直流母线电压支撑和交直流能量解耦功能；三相方波逆变器单元的DC/AC变换中采用方波叠加式多重化技术，利用变压器单元对三相方波逆变器单元的输出电压进行合成，经过输出滤波电抗器单元，实现单位功率因数控制和并网电流的低畸变率，通过检测电压、检测频率和无功功率扰动相结合，实现光伏并网发电装置的孤岛保护。为此可以应用于高压大容量光伏并网发电系统。