传统能源的过度消耗引发了能源危机问题的同时对生态造成了严重的影响,新能源分布式发电(Distributed Generation,DG)形式应运而生,而光伏发电以自身独特的优势受到了广泛关注,成为未来发展前景很好的发电方式。逆变器作为光伏发电的核心组成部分,且实际中往往是多逆变器并联运行,如何实现功率均分,抑制逆变器间环流,改善逆变器输出波形品质成为了国内外学者研究的热点。本文以单相光伏发电系统为依托,对光伏逆变器系统运行控制进行了研究。首先,对光伏发电系统的结构组成、光伏电池原理和光伏阵列最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制进行了分析,采用两级式结构和对前级直流升压电路进行了设计,为后级光伏逆变器系统的研究提供前提。然后,对于单相光伏逆变器系统,通过对并联逆变器运行模式建立等效电路,分析了传统下垂控制方法在功率分配机理上的不足,难以抑制逆变器之间的环流以及下垂固有特性产生的系统频率和母线电压的稳态偏差问题。针对这些不足,本文提出了一种基于二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的下垂控制策略,有效抑制并联逆变器间的环流,精确分配有功和无功功率,增强了适应电力网络的能力。最后,针对光伏逆变器系统中参数摄动和负载变化引起的公共连接点母线电压的电能质量问题,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)的快速终端滑模控制(Fast Terminal Sliding Mode Control,FTSMC)方法。将系统的参数摄动和负载变化等干扰效果视为一个集总不确定量,建立不确定逆变器系统的状态空间模型,再通过构造基于双曲正切函数的非线性ESO对不确定量进行实时估计,在该ESO的基础上设计了具有快速终端吸引子的滑模控制器,以实现逆变器系统输出电压对其参考电压的快速准确跟踪并增强系统鲁棒性。