在光伏发电系统中,单块光伏电池板在理想的情况下,它的输出功率与输出电压的函数是呈一个单峰值的状态,光伏阵列有多块太阳能电池板通过串联或并联而成,光伏阵列的输出功率与输出电压的函数,两者是连续无间断且呈现非线性,最大输出功率及其对应的输出电压值被称为最大功率点。由于光伏阵列所处环境复杂,光照强度的不同、温度的改变等等都会影响光伏阵列的输出功率,部分太阳能电池板存在局部遮蔽或局部老化的现象,P-V曲线往往呈多峰值状态。在光伏发电系统中,采用一种高效准确地最大功率点跟踪算法寻找最大功率点,可让光伏阵列根据最大功率点跟踪算法使光伏发电系统工作在最佳状态,提高光伏发电系统的发电效率。本文的主要工作和研究成果如下:(1)本文采用的这种算法从曲线拟合的思想出发,曲线拟合在很多工程实际应用中得到了广泛地使用,曲线拟合的原理是充分利用每次采样点(即输出电压与其对应的输出功率)的信息,通过对每个采样点的信息进行处理,寻找出目标函数的特征,用连续曲线近似的比拟采样点之间的某种函数关系。(2)在通过对光伏发电系统中光伏阵列的P-V曲线进行了分析,得出光伏阵列的P-V曲线的特征与正交系的曲线特征有相似之处,本文采用正交系来拟合多峰值P-V曲线,正交系的种类很多,本文主要采用正交多项式和三角函数系来对多峰值P-V曲线进行拟合,得到输出功率关于输出电压的函数,从而在拟合的曲线中找出最大峰值点即为最大功率点,并使光伏发电系统工作在最佳状态,有效提升光伏阵列的发电效率。为进一步提高算法效率,增强系统对动态环境不同因素下的适应能力,提高系统的鲁棒性,本文还拟发展一种新的数值积分来计算最优的积分节点和权重,以此来计算正交系的权重系数。(3)为了验证该算法的有效性,在MATLAB环境下搭建simulink仿真模型。通过将本文提出的正交系Legendre多项式、Chebyshev多项式和三角函数系曲线拟合单峰值P-V曲线、双峰值P-V曲线和五峰值P-V曲线的方法运用到MPPT模块中来达到控制最大输出功率。实验结果表明:该算法采用正交系拟合多峰值P-V曲线的方法能在光伏阵列中快速准确地找到最大功率点,使光伏发电系统在最大功率点附近工作。该算法从曲线拟合的思想出发,发展了一种非搜索类的MPPT算法,该算法对硬件的成本很低,其效率也不低于传统算法,有很好的经济效应,从而有效的利用太阳能,提高光伏发电系统的发电效率。本算法可以得到光伏阵列的P-V曲线,对光伏发电系统的工作状态评估提供了参考信息。