太阳能发电已逐步成为新能源发电中最具有发展前景的能源之一，国家针对太阳能发电发展制定了太阳能发电发展“十二五”规划。大规模的光伏并网发电是当前的研究热点，但以中小功率为主的家庭户用型逆变器仍然有其重要的角色。而两级光伏逆变器在中小逆变器中占有一定市场，其具有光伏阵列电压配置灵活等优点，实际意义大、应用前景广泛。首先论文综述了国内外光伏发电的现状及发展，介绍了不同拓扑结构的光伏并网逆变器，并按照是否含有隔离变压器对光伏并网逆变器进行了分类。分析比较了不同的太阳能最大功率点跟踪算法，给出了各种常用算法的优劣性比较。着重研究了最大功率点跟踪扰动观察法，仿真结果验证了该方法的正确性。完成了Boost无源软开关变换器的设计，实现了开关管的零电压关断和零电流开通。其次论文深入分析了两级光伏并网发电系统的组成结构及其工作原理，设计了两级光伏并网发电系统的功率电路和以DSP2812为核心的控制电路，给出了电路中各元器件参数设计的理论计算方法和选型依据。完成了一套5KW单相两级光伏并网发电系统实验样机的制作与调试。最后论文在分析系统光伏阵列输出能量、直流母线电容存储能量和逆变器交流输出能量守恒分析基础之上，提出了一种应用于两级单相光伏并网发电系统的直流母线电压控制方法，设计了一个快速的直流母线电压控制器，采用更小的直流母线电容也可以保证母线电压在安全的工作范围，进而降低逆变器系统的体积和成本。仿真结果证明了所提出控制方法的可行性与有效性。