随着世界各国面临的能源危机和环境污染越来越严重,可再生能源的利用也越来越受到人们的重视,太阳能光伏发电是可再生能源利用的一个很重要的研究方向,本文就是基于这种情况对太阳能光伏并网系统进行了理论、仿真和实验研究。论文首先对单模块光伏并网系统的各种常用拓扑进行了比较,选择了两级式光伏并网拓扑作为研究对象。又因为太阳能电池的输出电压比较低,不能满足后级逆变器的要求,因此选择了三种高升压比DC-DC升压电路进行研究,对其进行了工作原理分析和仿真实验,提出了一种应用高升压比DC-DC电路的单模块两级式光伏并网拓扑,并且介绍了基于高升压比DC-DC电路的最大功率点跟踪控制。对单模块两级式光伏并网系统进行了理论研究,分别对应用单电感滤波和LCL滤波的并网逆变器进行了数学建模、理论分析和应用Matlab/Simulink软件的仿真实验。对应用电网电压前馈控制方法的闭环控制策略进行了研究,并且介绍了闭环系统控制参数的整定方法。最后对应用高升压比DC-DC电路的两级式光伏并网系统进行了仿真。针对太阳能光伏电站等集中式光伏发电系统,单模块光伏并网系统不能满足功率要求,因此本文提出了几种多单元光伏并网系统拓扑,包括电压型等幅和不等幅多电平叠加、电流型等幅和不等幅多电平叠加,对它们进行了理论分析和仿真研究,并且对提出的几种多单元拓扑进行了横向比较。同时对另一种多单元拓扑SPWM并联方法进行了理论和仿真研究。本文还对应用高升压比DC-DC电路的多单元光伏并网系统进行了硬件和软件设计,其中硬件电路包括功率主电路、控制电路、驱动电路、检测电路等;软件包括SPWM产生、锁相环等。论文最后对设计的单模块光伏并网系统进行了实验验证,得出的实验波形验证了理论分析和仿真实验的正确性和有效性,同时对实验中取得的调试经验进行了总结。