随着能源危机的不断恶化，太阳能光伏发电因其特有的优势得到迅猛发展。大量的光伏屋顶发电系统以可逆潮流的模式并入电网对系统造成了一定的影响:配电网节点电压波动、潮流无法预测、继电保护误动作等。因此，本文针对单相光伏屋顶发电系统设计了不可逆潮流的控制策略。　　选定了单相两级式光伏发电系统的拓扑结构，阐述了前后级电路的工作原理，并设计选择了电路主要参数。设计了系统在不同模式下的控制策略:并网模式下根据负载的需求前级使用MPPT/限功率的控制策略对光伏电源的输出功率进行控制，后级电路实现直流侧电压稳定与无功功率补偿控制;独立模式下前级引入定直流侧电压控制环节，后级实现逆变器输出电压的控制。为了实现顺利并网与对重要负荷的不间断供电，两种模式的切换就显得尤为重要。设计了两种工作模式的切换控制策略，解决了传统切换方法存在的并网电流冲击与负载电压波动等问题。并网模式向独立模式的切换需要孤岛检测和控制策略切换，而独立模式向并网模式的切换需要调整逆变器输出电压的相位频率，在电网电压过零点实施切换。　　采用PSIM9.0软件搭建了光伏屋顶发电系统的仿真模型，对系统工作在并网模式、独立模式以及两种模式切换的控制策略进行了仿真验证，仿真结果表明了控制策略的有效性和合理性。　　搭建了以TMS320LF2407DSP为控制芯片的单相两级式光伏屋顶发电系统实验平台，进行了相关控制策略的实验验证。实验结果表明控制策略是正确可行的。