近年来,我国高速公路建设发展迅速,高速公路里程不断增加,很多项目沿线为供电困难的山区地带,如何有效地控制能源消耗以及合理利用可再生能源成为公路建设中的一个研究热点。随着光伏发电技术的发展,人们开始将其应用到高速公路的工程建设中。光伏发电技术广泛应用于高速公路沿线机电设备的供电系统以及高速公路隧道照明的供电系统中。最大功率点跟踪(MPPT)技术是光伏发电系统中的关键技术之一,对于提高系统的整体效率有着极其重要的作用。因此,本文的主要研究目的是优化光伏发电系统效率,提高太阳能利用率,以光伏发电系统MPPT控制技术为研究主线,展开了与之相关的理论和仿真实验研究。本文首先简要阐述了国内外的光伏发电技术应用发展情况以及MPPT技术的研究情况。利用Matlab软件建立了光伏电池模型并对其输出特性进行了仿真研究,分析了不同温度和光照强度对光伏电池的最大输出功率的影响。本文对常用的扰动观察法和电导增量法的控制原理进行了详细分析,并搭建了MPPT控制模型进行仿真研究。同时,重点阐述了几种常用的智能控制方法的工作原理,如模糊控制、遗传算法和神经网络。针对光伏发电系统MPPT控制中,采用常规模糊控制法存在量化、比例因子人工整定困难,控制系统自适应性差等问题,提出了一种智能集成控制方法。该方法首先采用改进遗传算法来获取量化、比例因子的初始值。其次,为克服常规模糊控制器在控制过程中量化、比例因子的值始终固定而导致其自适应性差,光伏MPPT性能下降的缺陷,在常规一级模糊控制器的基础上增加二级模糊参数自调整器,采用二级模糊推理的方式对这些初始值进行在线调节。最后,为加快量化、比例因子等参数调节的快速性,采用神经网络记忆二级模糊推理规则,利用神经网络大规模并行处理能力,快速地对常规模糊控制器的量化、比例因子等参数进行动态、在线调节。简要分析了几种常用的DC-DC变化电路特点,通过比较分析本文选择Boost电路。在Matlab/Simulink中搭建基于智能集成控制法、常规模糊控制法以及电导增量法的光伏发电系统MPPT控制仿真模型,并在标准情况下、动态光照情况以及动态温度情况下,对三种最大功率点跟踪算法进行仿真、分析、比较研究。仿真结果表明智能集成控制方法跟踪的最大功率值最大、响应快且稳态性能好。仿真实验验证了本文所述方法的优越性和有效性。