能源作为一种人类生存与发展的必要物资，对社会和经济的发展也是不可或缺的。在人类利用的各类能源中，太阳能作为一种能被不断利用、不断开发且易于开采的新能源，得到了越来越广泛的开发利用和关注。在太阳能利用的不同方式中，光伏发电首屈一指。我们对于太阳能光伏发电的研究一般意指对于太阳能光伏并网发电系统的研究，这一向是研究领域的热点问题。自模块化多电平换流器概念被提出以来，由于其性能和结构方面的突出优势，被大量应用在光伏发电系统的并网中。本文将针对基于MMC的光伏并网系统拓扑结构及其控制策略展开进一步研究。
　　首先，对MMC所具有的结构特性、工作原理和输出特性进行了分析。给出了MMC的拓扑结构，对MMC进行了数学建模，介绍了MMC的几种不同拓扑的子模块结构，着重阐述了半桥型MMC的工作原理，得出了输出特性方程。简单介绍了当前的三种主要MMC光伏并网系统的应用形式，提出了一种带有冗余子模块、省略DC-DC环节的分布式的基于模块化多电平变流器的光伏并网系统拓扑结构。
　　其次，设计该光伏MMC系统的控制策略。建立光伏电池模型并进行特性分析，通过一种以固定电压启动的变步长扰动观察法实现MPPT控制，改善了光伏系统的稳定性能，实现了迅速且精确的追踪；提出了一种子模块故障冗余保护策略，具有子模块故障保护和电压补偿作用；采用双闭环(内电压、外电流)方式来控制并进行并网，选择载波移相脉宽方法作为调制策略，实现系统的并网稳定运行。
　　最后，在Matlab/Simulink上搭建一个三相四电平的光伏MMC系统以检验基于MMC的光伏并网系统的控制方案的有效性。将本系统与常规光伏列阵进行结果对比，得出结论：该光伏MMC并网系统能在环境条件改变时维持稳定运行，且比常规光伏列阵具有更高的输出功率和更佳的谐波性能等优点。