太阳能作为一种清洁能源,已经受到人们的广泛关注,光伏发电是太阳能的主要利用形式,对光伏发电系统的研究成为当前新能源发电的研究热点。本文以光伏发电并网逆变系统为研究对象,针对系统中存在的最大功率点跟踪和并网逆变两个主要的控制问题,分别设计了基于预测控制的控制器,完成光伏最大功率点跟踪和并网逆变控制。本文的主要工作与贡献如下:首先,针对光伏最大功率点跟踪问题,本文设计了基于预测控制的光伏最大功率点跟踪控制器。提出了双步长I&C方法,并加入防误判机制来获取光伏最大功率点处的参考电压。同时,控制器对未来平均电流进行预测,仅需优化一个目标函数,可省略脉宽调制单元,使整个系统的设计变得简单。其次,针对光伏并网逆变控制问题,本文提出了基于预测控制的电流控制方法,通过对输出电流的预测直接选择开关状态,不需要脉宽调制。同时在目标函数中加入共模电压抑制项,可减少共模电压带来的负面影响。所提出的控制器设计思路清晰,参数调节简单,可较好的实现并网逆变控制。最后,本文将所提出的预测控制器应用到两级式光伏并网逆变系统中,并设计仿真实验,实现了光伏最大功率点跟踪和并网逆变控制,验证了控制器设计的有效性与可靠性。