在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，新能源和可再生能源的利用成为世界各国争相发展的热点。世界各国纷纷把发展新能源和可再生能源作为未来能源战略的重要组成部分。开发利用新能源和可再生能源，增加能源供给，促进节能降耗，保障能源安全，减少温室气体排放，发展低碳经济是实现经济和社会可持续发展的需要。太阳能作为新型环保能源，具有地域分布广阔、资源丰富、清洁无污染等特点，成为解决电能匮乏的新途径。 本文针对独立运行光伏发电系统和三相并网光伏发电系统进行了全面理论分析，并进行了大量的仿真和实验研究。 在独立运行光伏发电系统的研究中，提出了一种采用推挽输出的新型光伏独立发电主电路拓扑。该系统由光伏电池阵列、Cuk充电器、蓄电池和升压逆变器组成。Cuk充电器采用了一种基于蓄电池充电策略的最大功率点跟踪算法，在提高系统效率的同时，可以有效延长蓄电池的工作年限。升压逆变器采用一种基于高频SPWM调制的无直流环节内高频链主电路拓扑。该拓扑能同时实现升压和逆变，不但取代了体积庞大的工频升压变压器，而且减少了DC-DC升压变换环节。 对三相并网运行光伏发电系统进行了研究，提出了一种基于三相独立导抗变换器的电流型并网逆变器。采用导抗变换器，用高频电感和高频变压器取代传统电流型逆变器中的工频电感和工频变压器，减小了系统体积，实现了电压源到电流源的转换，并网电流不受电网电压影响，可以实现高功率因数电流源并网。该方案相比于传统三相并网逆变器，具有系统冗余性好，抗电网波动能力强等优点。此外，本文还提出了一种基于裂相控制的三相电流型并网逆变器，相对于三相独立导抗变换器并网系统，它具有只需单个导抗变换器的优点。导抗变换器输出的高频电流源通过一级周波变换器的裂相变换后得到三相电流源然后并入电网。