太阳能因其具有巨大的发展潜质,近年来备受世界各国的关注。光伏发电因可持续、无污染、资源丰富等特点已成为当今大力发展的趋势。由于受到外部环境等多方面因素的共同影响,太阳能光伏电池的输出特性和并网控制系统的有效性产生很大的影响,因此为了提高光伏发电效率本文将模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)技术引入到光伏发电系统中,主要针对于最大功率点跟踪算法和光伏并网控制策略方面进行优化改进研究。本文的主要研究内容如下:第一,针对光伏发电并网技术的研究现状,深入研究了模块化多电平变换器的工作原理和拓扑结构。分析了MMC的基本参数选取方法,对最近电平逼近调制和载波移相调制进行了理论研究,并通过实验分析选择了适合于本文的调制方法。第二,对太阳能光伏电池的数学模型工作原理进行分析。在MATLAB/Simulink仿真软件上搭建了光伏电池的模型,通过调整光照强度的大小和温度的高低,得到不同情况下光伏电池的效应特性曲线。根据光伏并网的最大功率跟踪控制技术(Maximum Point Tracking,MPPT)的几种传统型方法,结合了固定电压算法和变步长扰动观察算法,提出了一种改进复合型控制算法,在Simulink仿真软件上搭建了仿真模型,实现了对最大功率(MPP)点的快速准确跟踪,完成了对光伏发电系统的改进优化。最后,提出了一种11电平基于MMC的光伏并网控制结构,基于MMC的光伏并网控制方面进行了改进优化,提出了双闭环控制方法,引入了一种PI与准PR相结合的复合型并网控制策略,在Simulink仿真软件上搭建了仿真模型,通过仿真实验结果证明此复合型并网控制策略,应用到基于MMC的光伏并网系统中完全可以正常运行,且与单一PI控制策略进行比较,验证了此控制策略的有效性和合理性。