随着全球化石能源的日益枯竭和光伏发电技术的快速发展,光伏能源在我国能源结构中的比重已逐年增加。光伏阵列作为光伏发电系统的发电装置,如何保持光伏阵列安全高效地输出最大电能功率是提高光伏发电系统经济性的关键,光伏逆变器是将输入的直流电源变成输出交流电源的逆变过程,是关乎光伏发电系统的核心部件,其性能的优劣决定着逆变输出的电能质量。本文主要围绕着光伏阵列建模、最大功率追踪、逆变控制策略和PI参数优化等研究内容进行了深入的研究。本文的主要研究内容包括:(1)阐述了光伏发电系统的设计原理,给出了光伏发电系统各关键部位的参数设计方法,并详细介绍了逆变控制策略的理论知识以及设计原则,利用坐标变换简化了光伏逆变控制过程,采用SPLL算法准确计算出旋转坐标系相位的变化角度θ,分析了各种常用的SPWM波形调制方法和对比了各种方法的谐波失真率,并采用粒子群算法优化PI控制器参数的方法。(2)分析了光伏电池的电路特性,在此基础上得出光伏电池的简化数学模型,并搭建了光伏电池的Simulink仿真模型,通过仿真模拟对不同温度和光照强度条件下的光伏电池输出特性进行验证。研究了光伏电池的最大功率追踪工作原理,并对比各种传统MPPT算法特点的优劣,从中选取传统扰动观察法并改进其步长扰动的方法,仿真结果表明可变步长扰动观察算法可以更快速稳定到最大功率点。(3)阐述了常见的光伏逆变器控制策略。对光伏发电系统在独立运行模式和并网运行模式下的逆变控制过程进行动态系统建模,光伏发电系统在独立运行模式下选择V/f逆变控制策略,仿真结果表明该逆变控制算法可以输出稳定交流电能,而光伏发电系统在并网运行模式下采用PQ逆变控制策略,仿真结果表明该逆变控制算法能够输出稳定的恒定功率和高质量的并网电能。