在各种可再生的新能源中,太阳能是其中具有代表性的一种。将太阳能转化成电能的光伏发电模式目前已经在各个国家得到了广泛的推广,其无污染、可再生、运行成本低的特点使其在电网发电中所占的比重日益增加。但光伏发电系统也存在着一些缺陷,比如发电效率不高,随环境波动性较大,在并网时易造成并网点电压波动等问题。本文主要针对光伏发电系统从发电到并网过程中所需要的控制策略进行研究。本文首先对光伏电池的数学模型进行了研究,并对其较为复杂的数学模型了简化,得到了光伏电池的工程模型。以工程模型为基础,对光伏阵列的输出特性进行了研究。通过建立仿真模型的方式分析了正常工作状况下和部分阴影遮蔽状况下光伏阵列输出特性的变化情况,结果证明在部分阴影遮蔽状况下光伏阵列的输出特性曲线出现了多个局部最大功率点,给最大功率点追踪造成了困难。之后,对光伏发电系统的最大功率点追踪方法(Maximum Power Point Tracking,MPPT)进行了研究。在扰动观察法和改进粒子群算法的基础上应用了一种基于扰动观察法和改进粒子群算法的最大功率点追踪方法。通过与扰动观察法和粒子群算法的仿真对比可以发现,所应用的最大功率点追踪方法在追踪时间和追踪精度上均有明显提升。因此可以认为,该方法对于提高光伏发电系统的发电效率上有着很重要的现实意义。最后,对光伏发电系统中逆变器的控制策略进行了研究。将光伏发电系统可能遇到的天气状况分为四类,分别制定了正常工作控制模式、反向功率控制模式、多云控制模式及夜晚控制模式,针对不同的天气和负载状况进行有区别的控制。再通过相关切换方式将这四种控制模式集成起来,应用了一种光伏并网发电和无功补偿的集成控制策略。仿真分析表明,集成控制策略运行时可将全天中电压与标准值的偏差率控制在2%左右。因此可以认为,该控制策略可以有效地抑制光伏发电系统并网过程中的电压波动。综合上述结果可以看出,本文所进行的研究不仅有助于提高光伏发电系统的发电效率,还能有效控制光伏发电系统并网过程中的电压波动,对于更好地提升光伏发电技术以及维护电网运行的安全与稳定都有着重要的意义。