随着全球能源危机和环境污染问题日益突出,可再生能源因具有清洁、安全、无污染、可再生等优点已成为目前研究的热点。太阳能作为一种新型的可再生能源,在应对环境污染,优化能源结构等方面具有巨大的潜能和优势,是21世纪最有发展潜力和商业价值的绿色能源之一。光伏发电技术经过多年的技术积累,已发展成一项较为成熟的新能源技术。目前,光伏电池效率、最大功率跟踪和并网逆变器控制是光伏并网发电系统的关键技术。根据光生伏特效应和等效电路,建立了光伏电池的工程实用数学模型,并具体分析了光伏电池在不同光照强度和温度下的输出特性。比较分析传统固定步长的观察扰动法和电导增量法的特点。针对传统变步长扰动观察法在光照强度剧烈变化时,控制算法在动态响应方面存在的问题,提出能适应光照强度剧烈变化的变步长扰动观察法,该方法改进了系统的动态响应性能,提高了光伏电池的输出功率效率。研究了三相光伏并网逆变器的并网控制方法,基于三相并网逆变器在d/q同步旋转坐标系下的数学模型,建立了电网电压定向的并网逆变器矢量控制模型。此外,根据虚拟电网磁链定向的特点,建立了虚拟电网磁链定向无电网电压传感器的并网逆变器矢量控制模型,均可实现d、q轴电流的解耦控制和任意功率因数输出控制。在虚拟磁链定向的并网逆变器矢量控制系统中,针对低通滤波法磁链观测器无法消除直流分量的问题,提出用双低通滤波法改进虚拟磁链观测器,该方法基本能消除直流分量,提高了磁链估算的准确度,仿真结果验证了所提控制策略的优越性。