水力资源、太阳能辐射资源都是清洁的可再生能源。太阳能具有较强的随机性和间歇性，导致光伏分布式发电系统电能输出不平稳，大容量的蓄电池等储能系统可以保持光伏发电系统电能输出的平稳性，但是昂贵的储能成本成为光伏分布式发电系统大面积应用的一大障碍。水电站输出电能平稳性好、可调性强，但是在白天高负荷时间段内或冬季难以满足电力用户的需求。将水力发电和光伏发电相组合而形成水光互补发电系统成为目前有效利用清洁能源的一种新途径。　　青海等地区大型光伏电站群覆盖地理面积大，是由几十至几百个光伏单元构成的大规模发电单元群，如何实现大容量光伏发电系统与已有的水力发电系统相结合而形成水光互补发电系统，成为解决上述问题的关键所在。本文基于我国西部地区水、光资源的综合利用条件，研究与设计大容量水、光互补发电系统的架构、电路结构、选型及相关参数的选择。这对促进西部地区太阳能产业良好发展，以及清洁能源综合利用技术具有重要意义。　　本文以水光互补并网的光伏发电系统为研究对象，对该系统的模块、电路设计、光伏阵列特性、最大功率跟踪控制与电能变换及要求等几个方面做了研究；然后依据水光发电的特点及光伏阵列的最大功率跟踪控制的特点，确定系统的控制策略，并通过仿真对该控制策略的合理性进行了验证。　　首先说明了水力发电系统与光伏发电系统的构成，基此简要介绍了水光互补发电系统的运行调度策略。其次，给出了水光互补系统中光伏并网发电子系统的体系结构，在分析光伏阵列主要特性的同时还进行了安装方案的研究。再次，依据确定的性能指标进行了光伏并网系统的整体设计，包括DC/AC电路结构选择与参数设计、DC/DC电路结构与参数设计、输出滤波器设计与升压变压器选型以及检测电路的设计。最后，研究了光伏阵列最大功率点跟踪算法与并网逆变器的控制方法，并对本文所设计的系统进行了仿真分析。