太阳能作为一种可再生能源因其无污染、储量大等优点受到了世界各国的广泛关注，其中太阳能光伏发电更是对太阳能资源进行有效利用的一种重要方式。论文以单相独立光伏发电系统为研究对象，对其中的光伏阵列、DC/DC变换器和逆变器等模块都进行了详细地分析研究。光伏阵列的输出特性是光伏发电系统的最基本问题。根据光伏电池的数学模型，论文建立基于M函数的光伏阵列仿真模型，该模型克服单纯用Simulink元件建立仿真模型过程复杂的缺点。仿真结果表明，该模型能够准确地描述光伏阵列在不同的温度和光照强度下的输出特性。针对光伏阵列工作效率不高的问题，论文深入研究了光伏电池的最大功率跟踪问题。在光伏阵列仿真模型和Boost变换器的阻抗变换关系基础上，建立最大功率跟踪仿真模型。该仿真模型不需要精确了解变换器的内部特性和相关参数即可实现光伏阵列的最大功率跟踪。仿真结果表明，采用变步长扰动观察法的最大功率跟踪，能够克服定步长方法的不足，更好地实现光伏阵列的最大功率跟踪。论文对系统的逆变环节进行分析。在电流源逆变器数学模型的基础上，给出无源性控制策略的设计过程，利用李雅普诺夫稳定定理分析系统的全局稳定性。该策略无需将系统中的非线性因素完全抵消,即可实现电压、电流的渐近跟踪，避免了复杂的控制规律，具有设计简单等优点。仿真结果表明，该控制策略能够快速地使系统达到稳定状态，即使负载发生大范围变化，也能保证系统稳定运行。