太阳能作为21世纪最具潜力的可再生能源，必将成为人类未来发展的主要能源之一。随着光伏电池和电力电子技术的不断发展，光伏并网发电是未来利用太阳能的发展趋势之一，而高速数字信号处理芯片的出现，使得一些先进的控制算法能完美应用在光伏并网发电系统中。　　 本文主要目的是研究单相光伏并网发电系统。从基本原理入手，建立相应的数学模型，然后通过Matlab仿真软件加以验证，优化光伏并网控制算法，最后系统实现。　　 首先介绍单相光伏发电系统的主要拓扑结构，然后对这些拓扑结构加以分析，重点介绍工程上常见的三种单相并网发电系统拓扑结构，指出各自的优缺点，最后选择比较典型的单相移相全桥高频并网发电系统作为研究对象。　　 本文研究了光伏电池、光伏阵列最大功率点跟踪、前级移相全桥以及后级并网逆变的基本原理，建立了各自的数学模型，然后通过Matlab软件仿真验证。　　 本文对单相并网逆变的关键技术点进行了优化，引入了比例谐振(PR)、比例谐振谐波补偿(PR+HC)等新型的控制方法。分析了光伏并网逆变器非线性因素产生的原因，结合非线性补偿的方法，引入了预测电流的补偿方法。　　 最后在理论分析和仿真研究的基础上，设计与实现了一套2.5KW单相两级式移相全桥高频并网实验样机，通过对实验波形、整机效果以及并网电流FFT的分析。论证了本文所使用理论的正确性、引入并网控制策略的优越性以及系统设计的合理性。