傳統(tǒng)石化能源消耗量日益增長，帶來了一系列資源枯竭和環(huán)境污染等問題。太陽能作為一種能夠無限使用的可再生能源而受到了全世界的關(guān)注，光伏發(fā)電被認(rèn)為是目前世界上最具有發(fā)展前景的新能源技術(shù)并得到了大力發(fā)展。為了進(jìn)一步提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率，改善光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤的動(dòng)態(tài)性能，本課題研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理和MPPT控制策略。

　　本文以光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，以光伏陣列的MPPT控制算法為研究主線。首先詳細(xì)的介紹了課題研究背景及意義，國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，以及光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT算法的研究現(xiàn)狀；其次介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)組成及分類，分析了光伏電池的工作原理、分類及數(shù)學(xué)模型，通過MATLAB/SIMULINK軟件建立光伏陣列仿真模型進(jìn)行輸出特性仿真；然后對幾種光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制算法開展了深入的理論分析和研究，針對常規(guī)的MPPT算法實(shí)現(xiàn)簡單，可靠性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，但是控制精度差，對氣候變化等環(huán)境變化的響應(yīng)能力差等缺點(diǎn)，提出將PSO（粒子群優(yōu)化）算法應(yīng)用在光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT控制當(dāng)中：粒子群優(yōu)化算法全局搜索能力強(qiáng)，尋優(yōu)的準(zhǔn)確性很高，介紹了粒子群優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)方法與步驟；并對光伏發(fā)電系統(tǒng)常用的DC/DC變換器進(jìn)行研究對比選擇；最后利用仿真軟件對擾動(dòng)觀察法，變步長電導(dǎo)增量法和粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行仿真，對比分析仿真結(jié)果，驗(yàn)證了采用粒子群優(yōu)化算法的MPPT控制技術(shù)具有良好快速性和精準(zhǔn)性。