能源短缺和环境污染已是当今世界所面临的两大难题，改变能源结构，发展可再生能源，走可持续发展道路，已成为世界各国共识。光伏发电以其独特优势受到世界各国的关注，已成为光伏利用的主要发展趋势。光伏电池输出功率随外部环境和负载的变化而变化，为提高光伏发电效率，需采用最大功率点跟踪电路。对于最大功率点跟踪电路的控制已提出许多方法，恒定电压法和扰动观察法因具有简单有效的优点而得到广泛应用。针对常规变步长扰动观察法的缺点，该文提出一种新型的改进的变步长扰动观察控制方法。本文以光伏并网发电系统为研究对象，从系统的参数选择、拓扑结构、控制算法、最大功率点跟踪等方面作了详细的分析与研究，并在理论研究基础上进行了实验验证，主要工作如下：首先介绍了课题相关研究背景及国内外光伏发电发展与研究现状。然后完成了光伏发电系统的主电路的选择设计，详细分析了光伏并网发电系统中两种常用DC/DC转换电路，对两种变换器做了详细的叙述，推导出Boost电路参数设计公式，为后面进行MPPT仿真及系统硬件电路设计奠定了理论基础。其次对光伏电池的等效电路模型及外部特性进行详细介绍，引出了光伏发电系统进行最大功率点跟踪的必要性；对目前几种常用的MPPT方法的原理及优缺点进行详细分析，并给出了相应的控制流程图；分析了光伏系统产生误判的原因，通过引入采样周期后端电流Ik1，最大限度地消除因日照强度突变引起光伏系统的误判。并针对常规变步长扰动观察法的缺点，提出一种新型的改进的变步长扰动观察控制方法。最后分别搭建了仿真与实验平台，对光伏电池外特性以及常用的MPPT方法，包括恒定电压法、定步长扰动观察法、常规变步长扰动观察及本文改进的变步长扰动观察法进行了仿真与实验。结果表明，改进后的MPPT方法达到了启动时间短、跟踪效率高、反应速度快、无电压大范围摆动等优点。