随着太阳能在光伏发电产业应用发展迅速,光伏发电的技术越来越成熟,但仍存在光伏发电效率的问题。因此光伏发电系统的最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking,MPPT)问题依然是研究的热点和难点。本文主要是对本文对光伏发电系统最大功率点跟踪系统、最大功率点跟踪控制过程、最大功率点跟踪控制方法及其性能评价方法进行了研究。本文主要研究工作内容和创新点如下:第一,首先对光伏发电系统以及光伏电池的基本工作原理进行了分析,给出了光伏电池的数学模型,根据光伏电池的数学模型建立数值模拟仿真,分析了光伏电池的输出特性和光伏电池阵列的输出特性。然后对光伏发电的最大功率点跟踪控制原理进行了分析给出了光伏发电系统最大功率点跟踪控制电路模型及控制电路模型中的DC/DC电路数学模型。通过对控制电路模型的分析指出光伏发电系统的最大功率点跟踪是一个闭环反馈控制过程,跟踪控制方法只是最大功率点跟踪控制中的一个功率反馈环节。最后搭建了光伏发电最大功率点跟踪控制数值仿真系统用于对光伏发电最大功率点跟踪控制方法的研究和性能分析。第二,为了弥补目前在光伏发电系统最大功率点跟踪问题上对各种跟踪控制方法的跟踪结果没有完善的性能评价,本文提出了性能评价指标和综合性能评价方法用于客观比较分析各种最大功率点跟踪控制方法的跟踪结果的性能。第三,然后介绍分析了经典最大功率点跟踪控制方法并在数值仿真系统和实际工程中实现经典跟踪控制方法。通过本文的性能评价指标和评价方法对经典最大功率点跟踪控制方法的跟踪控制性能作出评价分析。第四,选取以粒子群为代表的群体智能算法的最大功率点跟踪控制方法的跟踪性能进行分析。通过对标准粒子群跟踪控制方法的跟踪控制性能分析,发现粒子群跟踪控制方法在性能指标上存在的缺陷。因此根据性能分析对粒子群跟踪控制方法作出了改进并通过搭建的仿真实验平台和实际工程设备进行了实验验证其改进跟踪控制方法可行性。最后对三种粒子群跟踪控制方法的综合比较性能分析得出改进后的粒子群跟踪控制方法在性能上得到了提升。