在可再生能源利用中,太阳能和风能发电被认为是目前技术相对成熟、最具商业化的可再生能源技术。在传统能源日渐枯竭的今天,作为被大力提倡的绿色能源之一,太阳能发电具有广阔的发展前景。光伏并网发电技术是太阳能发电的主要应用方式,它主要包括太阳能电池阵列、并网逆变器、及相应的中央集控系统几部分,其中尤以逆变器为技术关键。本文基于状态观测器的重复控制,通过在控制反馈闭环过程中加入的外部激励周期性信号的发生模型,能够对周期信号进行零稳态误差跟踪或抑制。本文通过理论分析光伏电站并网系统的逆变器传统控制策略,指出其所存在的不足,并在这一基础上提出新的光伏并网逆变器的鲁棒控制方法。论文构建了一种具有并网功能的光伏电站发电系统,对光伏发电的系统拓扑结构、最大功率点跟踪（MPPT）方法、并网逆变器控制策略、发电系统的样机验证技术等关键问题进行了深入研究。主要内容如下:（1）针对光伏发电系统的结构和功能特点,提出一种并网光伏发电系统的拓扑结构,并建立了相应的数学模型。通过分析数种光伏并网及离网逆变器拓扑结构,建立了双环控制,输出反馈,状态观测器等光伏并网逆变重复控制器结构,对系统的组成部分进行分析,依次构建其物理模型。在这一过程中,从坐标变换的角度,证明了传统控制策略无法无静差地跟踪周期信号的本质,同时搭建了各组成部分的Matlab/Simulink仿真模型。（2）针对光伏发电系统的拓扑结构,分别建立了最大功率点跟踪滑模控制器,及光伏并网逆变重复控制器的物理模型。分析了光伏发电功率输出的特性,提出了一种基于模糊滑模控制的最大光伏功率跟踪技术,对最大功率跟踪技术进行仿真验证;针对局部阴影条件下传统MPPT方法失效的问题,对光伏支路最大功率的优化控制方法展开研究,分析了支路串联补偿电压的控制原理,结合最大功率点预测实现局部阴影条件下光伏阵列的MPPT,并进行仿真验证。从频域分析基于双环光伏并网逆变重复控制的物理模型,计算获得其开闭环传递函数,建立其H_∞仿真模型,通过Matlab工具箱Hinfsyn求解其待定参数,分析光伏并网逆变重复控制器的双环设计。（3）针对基于状态观测器的光伏电站并网逆变重复控制器的物理模型,通过理论推导,重构状态空间方程,将其转化为离散二维模型。通过构造合适的李雅普诺夫泛函,给出了状态观测器参数的线性矩阵不等式（LMI）求解方法,在此基础上,搭建了Matlab数学仿真模型,采用基于微处理器的太阳能光伏并网实验平台验证该方法的实用性。（4）针对基于输出反馈的光伏电站并网逆变重复控制器,从LMI的角度,进行理论推导,得到该光伏并网逆变重复控制器的H₂/H_∞混合多目标鲁棒稳定条件。在数值求解过程中,结合现代控制理论中的李雅普诺夫方法,鲁棒控制理论,应用了Matlab的多种软件工具箱,有效地简化了计算求解过程,数据仿真验证了该控制方法具有稳定性好,谐波含量低,收敛速度快等优点。（5）对于光伏并网发电系统进行设计验证,通过多个实物实验,验证了所设计方法的可行性。分别进行了最大功率跟踪实验和并网控制实验。在并网运行状态下,以并网电流控制为基础,考虑到与电网电压的同步;同时考虑到由环境条件变化引起逆变器输入功率波动,从而使并网电流大小产生相应的变化。对样机进行了实验分析,比较了前面提出的各种控制策略的鲁棒性能。