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光伏发电技术是解决全球能源匮乏这一严峻问题的有效途径之一,因而大力的发展光伏发电技术是必然趋势。但是外界环境的多变性,会对光伏电池的输出功率和并网控制造成很大的影响。因此本文在光伏发电系统的基础上,针对最大功率跟踪控制、并网控制展开深入的理论以及仿真研究。本文主要部分的研究内容如下:(1)本文在较为系统的阐述了课题研究背景的基础上,选择最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)及并网控制这两个部分进行深入的分析研究。(2)在分析了光伏发电原理的同时推导出光伏电池的数学模型,并在Simulink中实现了对于光伏电池工程模型的建立。基于对光伏电池模型仿真结果的分析,确定了光伏电池的光照、温度这两种效应的特性;通过对光伏电池的MPPT控制原理以及光伏发电系统输入内阻与外接负载之间转化原理的分析,在Simulink中搭建了独立型光伏发电系统。针对均匀光照下,光伏电池输出的P-U特性曲线呈现单峰值的特点,本文分别对扰动观察法、电导增量法、滑模控制法的这三种MPPT控制方法进行理论分析和仿真验证。仿真结果表明,基于滑膜控制法的MPPT控制方法,能够有效的提高系统的动态响应速度和稳定性。(3)针对局部阴影条件下光伏阵列多峰的问题,分析了产生多峰的原理,并对旁路二极管的作用进行具体分析。针对粒子群算法应用于局部阴影下MPPT控制所固有的缺点,本文分别采用了基本粒子群算法、增加收缩因子的粒子群算法、基于模拟退火的粒子群算法进行MPPT控制,并给出设计方法的流程;仿真结果表明,与基本的粒子群算法和增加收缩因子的粒子群算法相比,本文提出的基于模拟退火的粒子群算法,在能够精确地跟踪到局部阴影条件下光伏发电系统的全局最大功率点的同时,也能够保持光伏电池输出功率的稳定性与精准性。(4)在三相光伏发电并网系统中,通过坐标变换以及dq解耦控制将光伏发电系统三相静止下的回路电压数学模型,转换到(d,q)旋转坐标系下的数学模型。在Simulink中建立三相光伏发电并网系统,同时将基于电网电压定向的矢量控制方法作为三相光伏并网逆变器的控制策略,仿真结果显示在光照突变的情况下,并网电流、电压均能满足并网要求。