在绿色可再生能源当中,太阳能凭其独特的优点受到了一致青睐。在太阳能的各种应用中,光伏发电倍受关注。由于光伏发电系统具有结构简单、维护方便和可靠性高等优点,得到一定程度的应用且潜力巨大。本文研究独立运行光伏发电系统的结构、工作机理和控制策略,以期进一步提高系统的性能,实现系统的优化及可靠运行。本文首先综述了光伏发电系统的国内外发展概况、系统分类及独立运行光伏发电系统的利用形式;介绍了独立运行光伏发电系统组成及工作原理,论述了光伏阵列、蓄电池及控制器等系统各组成部分的运行原理及光伏电池模型。其次,在分析独立运行光伏发电系统工况的基础上,给出了融合最大功率点跟踪控制、蓄电池充放电控制和负载跟踪控制的功率控制策略,这种策略考虑了系统的各种工况,有利于实现系统的优化及可靠运行;分析了最大功率点跟踪控制原理,比较几种现有的最大功率点跟踪控制方法,在此基础上给出一种电流环自适应给定的最大功率跟踪控制方法,并进行仿真研究。仿真结果表明,与固定步长方法相比,该方法具有较好的快速性和准确性。最后,在太阳能资源和用户用电分析的基础上,对系统主电路及外围电路进行了设计,制作了用AP法设计的电感,对Buck电路进行了实验研究,得到了一些实验结果。