随着人类社会的进步及工业的发展，对能源的依赖日愈加重，人类即将面临着能源短缺以及环境污染日愈加重等系列问题。太阳能是一种取之不尽、用之不竭，且清洁干净的资源，成为人类研究及开发利用的热点，并已经取得了显著的成果，使其成为了分布式发电资源的重要组成部分。而离网光伏发电系统作为光伏发电系统的重要组成部分，非常适合为远离大电网的偏远地区及岛屿居民提供日常用电。因此本文对光伏发电系统的发展状况以及应用前景进行论述，并对已有的光伏逆变系统的关键技术及难点进行了分析说明，结合光伏逆变系统不同应用途径，本文以小型离网型光伏逆变发电系统为研究对象，对其进行了研究与设计。本文以带高频隔离型离网光伏逆变系统为研究对象，阐述了离网光伏逆变系统的基本原理以及主要硬件设计。对小型光伏逆变系统的主功率拓扑结构进行了分析，对其直流变换器、LLC串联谐振变换器，逆变器等主要拓扑的选型进行建模分析，此后对系统的关键硬件部分（采样电路、驱动电路和保护电路等）进行了详细的分析和设计，并对常用控制策略进行了简要分析说明。同时，本文以功率二极管、功率开关管及磁性元件等主功率器件在高频开关条件下的工作特性为研究对象，通过对逆变器系统损耗进行定量建模分析，并基于此数学模型提出一种优化开关频率调制法，使逆变器工作于此优频条件下，逆变器损耗得到有效的降低。最后，对小型离网光伏逆变系统硬件设计进行实验验证，通过相关测试仪器观测不同负载条件下的电压电流波形验证实验结果。实验证明此光伏逆变系统硬件设计基本达到预期的要求。