随着“双碳目标”的提出,我国开始全面推进绿色能源的发展,其中光伏发电作为绿色能源的主要代表之一,其年装机增长率呈大幅上升趋势。如何让光伏发电系统输出更多的电能,以及大量光伏发电单元并入电网后,电网在呈现出弱电网甚至极弱电网的性质时仍能保证稳定运行,成为了当前亟待解决的问题。针对上述两个问题,本文作了如下研究:首先建立了光伏电池的简化数学模型,分析温度与光照强度对光伏逆变器输出功率的影响。构建了局部阴影下的光伏阵列模型并给出了电池板参数,对其多峰值输出特性进行了分析与研究。选取了光伏发电并网的拓扑结构,并选择了合适的直流升压电路和逆变并网电路。其次,对局部阴影下光伏阵列的工作条件,本文使用了一种灰狼优化算法与扰动观察法相结合的MPPT复合算法。将莱维飞行模块嵌入灰狼算法中,以提升其全局寻优能力;再与扰动观察法相结合,利用其寻优迅速的特点提升整体寻优速度。为了验证灰狼优化算法的有效性,本文采用9种标准测试函数,对灰狼算法和灰狼优化算法进行测试。结果发现在单峰、多峰或是固定维度多峰函数中,嵌入莱维飞行模块的灰狼算法不仅能跳出局部最优陷阱,而且由于自身包含贪婪策略,寻优速度亦较快。以此证实了本文所采用的MPPT算法在原理上的有效性。然后,针对高渗透率光伏逆变并网所可能产生的弱电网环境,本文应用了一种基于电网阻抗的双模式切换并网逆变器控制策略。通过在强弱电网下分别对电流源模式以及电压源模式进行分析,得出了电流源模式适宜在强电网下运行而电压源模式适宜在弱电网模式下运行的结论。最后给出了双模式无扰动切换的并网控制方案,并从阻尼特性和功率传输的单调性与电网阻抗大小之间的关系出发,分别推导了两种模式稳定运行的边界条件。最后,在仿真平台上,对本文所应用的两个创新点进行仿真验证,在MPPT的测试实验中,本文应用的复合算法寻优精度达到了99.98%;与普通灰狼算法相比,寻优快速性上提升了70%。在双模式无扰动切换的并网仿真实验中,首先进行了相位、电压的预同步仿真实验,得到的仿真波形证实了两种模式在切换前可互相追踪。最后进行了双模式无扰动切换实验,既证明了电流源模式无法在弱电网下稳定运行,也证明了电压源模式无法稳定运行于强电网中。根据光伏逆变器输出的电压、电流波形可以看出,在算法切换过程中,电压、电流均没有产生较大扰动,证实了本文所应用控制策略的可行性与有效性。