随着社会经济的发展、人口的快速增长和人民生活水平的提高,传统能源即将面临着被消耗完的威胁,再加上对环境污染的问题日益严峻,因此开发可利用的新能源势在必行。太阳能具有无污染、无噪声、可再生、分布广泛等突出优点,受到世界各国的普遍关注。太阳能利用中的一个重要方面就是光伏并网发电,近几年来已经得到了迅猛的发展。并网控制策略做为光伏发电系统中最为关键的技术,决定了光伏并网发电的成败和质量,近来也是研究的重点。为此,本论文以最为灵活的单相光伏发电系统为研究对象,对单相光伏发电系统的主要理论和关键技术问题进行了研究,从单相光伏发电系统的结构、工作原理、主要元器件的参数设计以及并网的控制策略等方面作了详细的分析和研究,并在此基础上设计了一个单相光伏发电系统。主要内容有:1.介绍了光伏并网逆变器的分类和拓扑结构,提出了单相光伏发电系统的总体设计方案,详细阐述了无变压器隔离的单相两级式光伏并网逆变系统的拓扑结构和工作原理。2.针对并网逆变器的控制目标的特点,详细分析了目前常用的并网电流控制策略的优缺点,并在此基础上提出了改进型的双环控制策略,用matlab仿真软件进行了相关数学建模和仿真,验证了控制策略的可行性。3.针对3kW单相光伏并网发电系统的主要技术参数,采用TMS320LF2407A作为系统主控制器的设计方案。对Boost主电路和逆变主电路中的关键元器件的参数的选取做了详细的分析,并根据整个系统正常工作的需要,详细分析了控制电路、驱动电路和信号调理电路的设计。4.最后搭建了3kW单相光伏发电系统的软硬件实验平台,得到了带阻性负载和并网发电的实验结果,对本文设计的控制策略进行了实验验证。