随着化石能源的日趋减少和环境的污染的不断加重,使得人们正陷入一场前所未有的危机。太阳能作为一种新兴的绿色能源,符合人们对生产生活应用的要求,具有很大的发展前景,其中光伏发电的应用最为广泛。但光伏发电系统由于太阳辐射的分散性和不稳定性,致使光伏发电系统的光电转换效率较低,且在并网逆变器部分采用传统的双环PI控制方式时,入网电流谐波含量相对较大、系统抗扰动能力较差,影响入网的电能质量。因此,本文针对单相光伏发电系统的最大功率跟踪算法（Maximum Power Point Tracking,MPPT）和并网逆变器控制策略进行了研究。首先,本文详细介绍了光伏电池的基本原理,并在仿真软件上搭建了光伏电池的内部仿真模型。通过仿真分析研究了外界因素对电池的输出特性的影响,并详细阐述了在局部遮阴条件下P-V输出曲线的多峰值特性。其次,本文深刻剖析了光伏电池的MPPT控制原理。随后对常规的MPPT技术进行了理论研究,并通过仿真对比了传统算法的优缺点及适用场合。为优化光伏阵列在部分遮阴情况下的多峰值MPPT控制,保证光伏发电系统实时输出最大功率,避免在寻优过程中收敛速度较慢、跟踪精度较低以及在局部遮阴环境下容易陷入局部最优值的问题。因此,本文在局部遮阴环境下提出了基于改进PSO算法的最大功率跟踪控制方法,即对传统PSO算法进行了优化,引入了自适应惯性权重和学习因子,并对其算法流程进行了改进,并将该算法与基本PSO算法在不同环境下的MPPT控制效果进行了仿真试验对比,验证了在多峰情况下本文所提出控制策略在跟踪速度和精度方面都有一定程度的提高。再次,本文通过对不同型号的滤波器进行对比,选取了合适的滤波器,并研究了并网逆变器的控制现状。随后为了解决LCL型滤波器谐振尖峰给系统带来的危害,本文采用双闭环控制结构的有源阻尼控制方法进行抑制;针对DC-AC光伏逆变单元传统的双环PI控制精度低,动态响应慢,谐波畸变率高,抗扰动能力差的问题,提出了一种新的控制方法。由于自抗扰控制不依赖于被控对象的模型且具有控制精度高、响应速度快、抗干扰能力强等特点,从而决定外环采用线性自抗扰控制（Linear Auto Disturbance Rejection Control,LADRC）算法。并对高阶线性自抗扰控制器的控制参数的整定办法进行了研究。此外,针对扩张状态观测器稳定性与观测精度相互制约的难题,对LADRC进行了改进,提出自适应函数在线自动整定ESO的参数方法。最后,将线性自抗扰控制技术与电网电压前馈控制策略相结合,提出了一种基于改进线性自抗扰控制的电网电压前馈控制方法。不仅提高了系统抑制电网电压扰动的能力,使入网电流符合国家入网标准,而且解决了扩张状态观测器稳定性与观测精度相互制约难题。并用这种控制策略在Simulink上进行了仿真,与同种条件下的双环PI、LADRC-PI、LADRC-PI+前馈进行了对比,证明了该方法的优越性,达到了预期效果。