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在国家大力提倡新能源之际,太阳能作为一种新型能源备受关注。但是,如何高效地利用是人们一直追求的目标。在整个光伏发电系统中,最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术是高效利用太阳能发电的关键技术之一。然而,由于光伏电池的输出具有非线性特点,光伏系统输出的最大功率点在不同外界环境条件下总会不断发生变化,有一些MPPT算法并不能实时的跟踪到最大功率点,这必然会造成系统功率的损失和工作效率的下降。为此必须实现光伏发电系统的最大功率点跟踪控制,以便在任何环境条件下都能够获得最大功率输出。虽然目前有多种MPPT控制算法,但是现在的大多数MPPT算法无法同时兼顾光伏发电系统的跟踪速度和控制精度,尤其是当外界环境情况复杂时,光伏组件输出的P-U特性曲线将会有多个峰值点。因此,如何快速跟踪到全局最大功率点并且有较高的控制精度同时能够避免误判的发生具有非常重要的现实意义。鉴于此,近些年来虽然关于外界环境突变下的光伏发电MPPT算法已经有了相关的理论研究,但是好多方法在实现起来有的比较困难,有的很难同时兼顾跟踪速度和控制精度。预测控制算法作为一种新型的算法,具有稳态优化和多变量集成优化控制的特点,能够通过过去时刻和当前时刻的系统状态预测出未来时刻系统的输出状态,使系统的输出达到稳定和快速。因此,本文对光伏发电MPPT预测控制进行了研究。为此,本文主要做了以下几个方面的工作:(1)光伏发电MPPT技术的介绍。介绍了光伏发电MPPT技术的现状及发展情况;(2)对光伏电池的等效电路进行分析。通过一些等效简化,得到光伏电池的数学表达式,利用Simulink模块搭建了光伏电池的工程数学模型,并仿真在不同电池温度和不同光照强度下光伏电池的输出特性曲线;(3)光伏发电MPPT方法的分析比较。简单介绍了MPPT的基本工作原理,并对常见的MPPT控制方法进行了分析,最后,比较阐述了各自的优缺点;(4)MPPT控制方法的电路建模。对最大功率点跟踪的实现电路进行探讨,对Boost变换电路原理进行了详细分析。最后,对Boost电路进行了建模。(5)基本MPPT方法的改进。针对多峰值情况下的跟踪失败问题进行分析研究,同时分析了电导增量法和粒子群优化算法各自的适用场合和优点,将两方法结合,最后通过仿真将两者结合后的方法与电导增量法进行了对比分析;(6)引入了预测的思想并结合现有的MPPT控制算法。通过对预测方法的分析,提出基于功率预测和基于模型预测(MPC)控制的光伏MPPT,最后将两种预测的方法进行了仿真。仿真实验结果表明:所提出的两种算法不但能保证光伏阵列稳定准确的运行在最大功率点,而且其跟踪速度明显提高,对于提高整个光伏发电系统的效率有非常重要的作用。