随着光伏发电功率等级的不断提高,光伏发电系统的研发工作也越来越重要。用光伏电池阵列模拟器替代真实光伏电池阵列进行研究实验,能极大缩短研发周期,降低研发成本,提高研发效率和结果的可信性。因此,光伏电池阵列模拟器已成为光伏发电系统研究领域的重要发展方向。根据光伏电池等效电路,详细分析了其工作原理及输出特性,建立了光伏电池工程数学模型,并在MATLAB中完成了光伏电池仿真实验。本文基于BUCK主电路拓扑结构和TMS320F2812 DSP控制芯片设计出了一种光伏电池阵列模拟器系统实验平台,并通过对传统模拟器算法的分析和比较,针对其不足,设计出了一种能适用于光伏电池阵列模拟器系统的新型智能模糊控制算法。该算法实时采集BUCK变换器输出电压代入光伏电池工程数学模型,计算电池电流作为模糊控制器的输入参考电流,参考电流与实时采集的BUCK变换器输出电流反馈值的差值及差值变化作为模糊控制器的2个输入,通过模糊算法闭环调节BUCK功率开关导通占空比,使BUCK变换器的输出电压和电流准确对应于光伏电池V-I特性曲线的期望工作点,实现光伏特性模拟。模糊控制器使用三角形模糊隶属度函数,输入与输出变量的论域规范为[-3,3],模糊规则49条。为了验证光伏模拟器模糊控制算法的有效性,建立了Matlab仿真电路模型和光伏模拟器硬件实验平台。Matlab/Simulink仿真与实验平台的对比实验结果表明,该模糊控制光伏模拟器不仅能准确模拟光伏电池的静态输出特性,还能快速跟踪工作点变化或外部环境变化的光伏电池动态输出特性,其综合性能相对于传统模拟器算法有较大提高。