随着经济的发展和社会的进步,人们对电能的需求越来越大。目前,电力系统的发展面临着两大考验：一是能源问题；二是模式问题。过去几十年里,集中式大电网供电系统是电力供应的主要渠道,然而它运行成本高、运行难度大,越来越难以满足用户对供电安全性和可靠性的要求。同时,火力发电带来了传统化石能源的大量消耗,引发了全球变暖等一系列环境问题,影响了人类健康。因此,寻找可以替代化石能源的可再生能源就成为亟待解决的问题。太阳能分布广,储量大,且可就地取用,很适合发展分布式发电,因此成为可再生能源发电的重要发展方向。而微电网就是一种独立性很强的分布式发电网络,它能够克服太阳能分散广、随机性大、密度低等缺点,可以靠近本地负荷进行建设,不需要远距离高压或超高压输电,减少线损、节省配电建设投资和运行费用。因此,将光伏发电单元大量应用于微网具有十分重要的现实意义。鉴于此,本文主要进行了以下研究：首先,本文研究了光伏电池的基本原理、等效电路、数学物理模型和工作特性,分析得出光伏电池的U-I特性曲线和U-P特性曲线,并利用数学函数MATLAB进行仿真验证理论分析是否正确。其次,本文通过研究三种不同光伏发电系统的网络拓扑结构,给出市区某学校的学生宿舍太阳能光伏发电微电网系统的总体框架。而后将根据技术指标,提出切实可行的太阳能光伏电池和蓄电池等参数的计算方案。第三,针对太阳能电池的随机性、波动性大等特点,本文研究了光伏阵列最大功率点跟踪的原理,分析了三种常用的最大功率跟踪方法,并对扰动观测法进行了深入研究。利用MATLAB软件对定步长的扰动观测法进行了仿真,并进一步探寻扰动观测法的参数选择对跟踪效果的影响。第四,分析微电网的运行方式,并结合微电网运行的控制目标,提出光伏交直流型微电网拓扑结构。针对以上系统在离、并网两种模式下的工作特点,详细阐述由离网转并网和并网转离网的切换控制流程、切换的条件、接口逆变器控制方式的转换情况。同时,构建了适合于离并网两种工作模式的蓄电池单元的拓扑结构,且针对离、并网不同的工作模式提出完备的蓄电池储能模块控制策略。