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傳統石化能源消耗量日益增長，帶來了一系列資源枯竭和環境污染等問題。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注，光伏發電被認為是目前世界上最具有發展前景的新能源技術并得到了大力發展。為了進一步提高光伏發電系統的效率，改善光伏發電系統最大功率點跟蹤的動態性能，本課題研究光伏發電系統的組成結構、工作原理和MPPT控制策略。
本文以光伏發電系統為研究對象，以光伏陣列的MPPT控制算法為研究主線。首先詳細的介紹了課題研究背景及意義，國內外光伏產業的發展現狀與趨勢，以及光伏發電系統MPPT算法的研究現狀；其次介紹了光伏發電系統組成及分類，分析了光伏電池的工作原理、分類及數學模型，通過MATLAB/SIMULINK軟件建立光伏陣列仿真模型進行輸出特性仿真；然后對幾種光伏發電系統的MPPT控制算法開展了深入的理論分析和研究，針對常規的MPPT算法實現簡單，可靠性強，穩定性高，但是控制精度差，對氣候變化等環境變化的響應能力差等缺點，提出將PSO（粒子群優化）算法應用在光伏發電系統的MPPT控制當中：粒子群優化算法全局搜索能力強，尋優的準確性很高，介紹了粒子群優化算法的設計方法與步驟；并對光伏發電系統常用的DC/DC變換器進行研究對比選擇；最后利用仿真軟件對擾動觀察法，變步長電導增量法和粒子群優化算法進行仿真，對比分析仿真結果，驗證了采用粒子群優化算法的MPPT控制技術具有良好快速性和精準性。
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