随着世界工业化进程的加快,对化石能源的过度消费,致使能源紧缺问题日益突出,对环境造成的压力日益增大,向新能源转型已经成为一种趋势。太阳能作为一种可再生的清洁能源已经被广泛应用在日常生活和工业生产当中。但光伏电池的输出特性易受环境因素的影响,致使系统的光电转换效率较低,且在并网环节采用传统PI控制方式时并网电流谐波成分含量较多,影响电能质量。因此,本文针对单相光伏并网发电系统的最大功率追踪和并网问题展开了研究。首先分析了光伏电池的工作原理并推导出其数学模型,在Matlab/Simulink环境中搭建了光伏电池的仿真模型,得到其在不同温度和光照强度下输出的I-U、P-U曲线,进而详细分析了光伏电池的输出特性与环境因素的关系。其次分析了光伏电池MPPT控制原理,通过对Boost升压电路的分析,得出光伏最大功率追踪的实质是通过控制其占空比使所带负载与光伏电池内阻相匹配的过程。并对前级Boost电路中电容C和电感L的参数取值进行了设计。随后对常用的MPPT方法如恒定电压法、扰动观察法和电导增量法的控制效果进行了对比分析,均无法实现对光伏电池最大功率输出点快速准确地追踪。因此本文提出了一种基于自适应滤波的自适应变步长算法,该算法能够同时兼顾对最大功率点的追踪速度和精度,且能够有效抑制系统振荡,保证系统稳定运行。最后完成了单相双极式光伏并网发电系统的整体设计,分析了后级并网逆变器的工作原理和其拓扑结构以及逆变器的控制目标与控制方法,解释了后级并网环节采用的电压电流双闭环控制方式。并针对电流内环传统PI控制易产生谐波分量的弊端,采用了比例谐振PR控制策略。经仿真结果证明采用该方法在标况以及变光照强度的情况下都能保证并网电流与电网电压同频同相,并且在并网电流中含有的谐波成分较低,验证了该控制方法的优越性。