随着世界经济与科技的持续发展,工业人口急剧增多,社会的能源消耗导致传统能源日益枯竭,环境问题愈显突出,解决世界性能源问题的主要方法之一是将研究眼光投向新兴的光伏发电产业。太阳能是一种无限的且不需购买的初级能源,光伏发电系统寿命长,受地域限制小,抗灾自救能力强而且不会造成环境污染。正是这些优势引导人们对光伏能源转换的不断研究。光伏发电控制系统关键技术是业内科学界广泛研究的重点,主要体现在系统效率、质量、可靠性、容量与功能等几个方面。本课题主要研究内容包括：太阳电池的数学模型仿真、最大功率点跟踪算法的设计、蓄电池充放电模块设计、直流变换模块和逆变模块的参数计算、实现正弦逆变的闭环控制策略、硬件设计等。设计出基于主／从控制的两级多组串式光伏发电控制系统。系统由TI公司DSP TMS320F28035芯片实现全数字化主／从控制,直流变换模块通过对多组串联的太阳电池阵列进行高效最大功率点循环跟踪,使系统输出功率保持最大化；无须经过交流变压器,逆变模块直接输出50Hz、220VAC电压,提高了能源转换效率；各模块通信基于RS485总线,使系统更具可拓性,能源管理灵活性大大加强。在Matlab/Simulink环境下利用S函数搭建了基于太阳电池等效数学模型的仿真模型,并且参考实际太阳电池组件得出了接近于工程实际的仿真输出特性曲线,检验了该太阳电池仿真模型的准确性。通过对常用的MPPT算法进行深入研判,提出了综合恒压法和基于最优梯度的电导增量法,作为本课题的高效MPPT算法。通过深入分析Boost升压斩波电路的电感元件与该电路工作模式之间的关系推导出相关参数的计算方法；同样也分析给出逆变模块主要元器件参数,设计了合适的LC滤波电路,提供了硬件电路主要器件(如IGBT、IPM等)选取的参考要点。根据电路分析结果设计了光伏发电控制系统的硬件电路,包括以Boost升压电路为支架的直流变换模块、基于IPM的逆变模块和由UC3909实现的蓄电池智能充放电电路等。在逆变控制方面基于双闭环控制策略,通过消除不灵敏区法来优化PI调节。介绍了SPWM波的生成机制并提出使用单极性SPWM波控制IPM输出逆变电力,减少输出电压谐波；并给出了该系统的主要软件控制流程图,从整体功能上描述了多组串式光伏发电控制系统。最后对系统进行测试并分析实验结果,总结本次设计经验教训,并依此为根据提出光伏能源可拓控制系统的展望。