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太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源,因此,太阳能发电具有良好的经济性以及环境友好性。尽管在光伏发电发展的过程中,对光伏电池的改进已经取得了很大进展,但光伏电池组件的整体效率仍然较低。在光伏电池组件的伏安特性(VAC)曲线上,有一个特殊坐标(UMPP,IMPP),是光伏电池输出功率的最大值。因此,为了在光伏系统中达到光伏电池组件效率最优,有必要使用最大功率点跟踪算法来监测该点的最大功率,以便在这些条件下将光伏电池组件的最大功率传输到负荷。 论文研究目标如下: (1)分析目前光伏系统常见的研究方法,研究了不同天气情况对系统的影响,如太阳辐射的变化程度(部分阴影条件); (2)分析现有的基于传统和人工逻辑的最大功率点跟踪法,例如:干扰观测法,增量电导法,模糊逻辑和基于人工神经网络的最大功率点跟踪法; (3)研究和开发了光伏板的等效电路模型和升降压变换器; (4)基于最大功率点跟踪法在Matlab/Simulink平台设计在四种不同辐射水平(部分阴影条件)下研究光伏系统的方案; (5)对四种最大功率点跟踪法进行动态分析和对比。 针对上述的目标,应用I-V和P-V特性理论建立了光伏系统数学模型,在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。研究成果如下所示: (1)在建立光伏系统等效电路模型中应用了I-V和P-V特性理论; (2)在光伏系统模型中描述并实现了最大功率点跟踪法; (3)在Matlab/Simulink中建立了基于四种不同辐射水平(部分阴影条件)的最大功率点跟踪法的光伏系统的模型; (4)对四中不同辐射水平下的最大功率点跟踪法进行了比较。