随着社会的高速发展,人类对传统的化石能源的依赖程度日益增大,随着时间的推移这势必会造成严峻的能源危机问题。太阳能储量丰富且清洁无污染,是目前主流的清洁能源,因此对太阳能的开发利用受到了广泛的关注与研究。本文以单相光伏并网发电系统为例,主要针对光伏发电的关键技术进行研究分析。本文首先对单相逆变器拓扑结构进行分析,选取了两级式非隔离型系统结构,并以并网逆变器为中心,把光伏发电系统分为直流和交流两部分。针对交流侧滤波器电路,本文主要从对不同滤波电路拓扑结构进行分析,选择L型滤波器为本文研究对象,对于前级直流电路,选择Boost电路作为前级DC/DC升压电路,逆变器则选择单相全桥逆变器。本文对光伏电池进行了数学建模,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模型对其输出特性进行仿真分析,以光伏电池仿真模型为基础,本文针对最大功率跟踪技术和并网逆变器控制技术进行了分析研究。文章分析了几种常见MPPT技术以及其优点与不足,结合灰色系统理论提出了一种基于GM(1,1)模型的变步长扰动观察法,对于逆变器控制技术,通过分析传统双闭环控制策略的缺点,提出了一种基于GM(0,N)模型的灰色PID双闭环控制策略。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,分别针对最大功率跟踪技术和并网逆变器控制技术进行了仿真实验。通过实验表明,改进后的MPPT技术能有效提高系统的寻优速度和稳定后的追踪精度,并且当环境变化时也能迅速响应。改进后的并网逆变器控制技术能够有效减少并网电流中的谐波分量,提高并网电流的质量,同时改进后的控制方法也能提高系统的动态性能,提高直流母线电压的稳定性,减少环境变化时给系统带来的波动,有效改善光伏并网发电系统的效率和稳定性。通过以上仿真实验,实现了良好的控制效果,验证了本文所提出方法的合理性和有效性。