在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外，還受使用環(huán)境如輻照度、負(fù)載和溫度等因素的影響。在不同的外界條件下，光伏電池可運(yùn)行在不同且惟一的最大功率點(diǎn)（Maximum Power Point，MPP）上，因此，對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，應(yīng)該尋求光伏電池的最優(yōu)工作狀態(tài)，以最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能，即需要采用最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技術(shù).本文根據(jù)光伏電池最大輸出功率與光照度的關(guān)系，建立了基于Boost電路的MPPT仿真模型，采用擾動(dòng)觀測法，通過調(diào)整DC-DC電路的占空比實(shí)現(xiàn)了最大功率點(diǎn)追蹤。使用Matlab/Simulink 工具，在輻照度恒定和階躍變化的情況下，對(duì)MPPT進(jìn)行了仿真分析。1光伏電池的特性光伏電池實(shí)際上就是一個(gè)大面積平面二極管，其工作可以圖1的單二極管等效電路來描述1，光伏電池的特性方程如式（1）所示。
化石能源日趨枯竭，核能發(fā)展受限，能源問題愈來愈成為全人類所不可避免的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電技術(shù)是太陽能利用的主要形式。基于提高太陽能轉(zhuǎn)換效率的最大功率點(diǎn)跟蹤（Maximum power point tracking，簡稱MPPT）的提出與應(yīng)用為光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化利用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文針對(duì)MPPT技術(shù)開展了細(xì)致的工作計(jì)劃，完成了以MPPT控制器為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真，較好地解決了能量轉(zhuǎn)換低下的問題。首先，總體介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)。其次，闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)基本原理。然后就MPPT控制器的實(shí)現(xiàn)部分-DCDC變換電路，闡述了電路CCM工作模式，利用兩種方法對(duì)Buck和Boost電路進(jìn)行了建模和仿真分析.Boost電路設(shè)計(jì)簡便、可升壓，且能夠保證一直工作于CCM下，具有更實(shí)用的特點(diǎn)，更進(jìn)一步地，說明了傳統(tǒng)MPPT算法的實(shí)現(xiàn)原理和控制流程，仿真研究表明改進(jìn)型變步長擾動(dòng)觀察法在光強(qiáng)變化時(shí)具有較好的跟蹤控制性能，但是溫度變化時(shí)跟蹤效果差。針對(duì)傳統(tǒng)算改進(jìn)型擾動(dòng)觀察發(fā)法不能很好地響應(yīng)環(huán)境的變化同時(shí)存在嚴(yán)重振蕩，偏差較大的情況，提出一種人工智能控制方法--模糊控制法，進(jìn)行系統(tǒng)分析，模糊控制規(guī)則確定以及FIS編輯器參數(shù)設(shè)置等，完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最后搭建出光伏發(fā)電MPPT人工智能控制系統(tǒng)的仿真模型，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。通過仿真結(jié)果的比較和分析驗(yàn)證了模糊控制法的有效性和可行性。
