世界各国为追求经济的增长对能源消耗不断增加,造成了严重的环境污染和资源日渐枯竭的问题,而太阳能由于其储存量的无穷性、分布的广泛性、环保且无污染等优点,使得光伏发电成为替代传统能源的有效途径之一。在此背景下,本论文结合实际的应用情况,在理论分析的基础上,设计了一种小型的独立光伏发电系统。该系统是由光伏电池组,同步Buck变换器,蓄电池,推挽升压变换器和全桥逆变电路组成的多级光伏发电系统。最大功率跟踪技术和整个系统的硬件电路设计为主要的研究设计内容。通过分析光伏电池的输出特性,论证了最大功率点跟踪算法的必要性。结合实际环境的应用情况,本文中MPPT控制策略选择基于功率预测的变步长扰动观察法。该控制算法在保证跟踪速度和控制精度的同时,能够有效的消除误差与误判现象,非常具有实用性。系统的后级逆变电路部分,本文采用的是高频的有源钳位升压及全桥逆变电路的结合。在高频升压环节,本文所采用有源钳位推挽升压变换器,该设计有较高的磁利用率,能够有效的避免变换器中的主变压器漏磁问题,提高了整个系统的转换效率,并且通态的损耗较小,非常适用于本系统这样的输入电压低的小功率系统。在逆变环节,本文采用传统的全桥逆变电路,其控制策略采用基于重复和PI控制的逆变器控制策略,该控制算法既能有效的改善系统的稳态精度和动态性能,还能减小谐波,矫正波形使其更加平滑,因此在工程应用中具有很大实际性和价值。