前言

隨著當今世界正迅速地從工業化社會向低碳化社會轉化，發展綠色能源成為重大課題。太陽能光伏發電由于其可再生性、清潔性及取之不盡、用之不竭等特點，正在發展成為全世界綠色能源組成中的重要部分。

高效應用太陽能是人們一直追求的目標，在整個光伏發電系統中，太陽光伏電池技術和光伏變換控制技術是兩大支撐技術。最大功率點跟蹤（MPPT）技術是高效光伏發電系統中的關鍵技術之一。提高MPPT技術是光伏發電逆變器應用過程中的重點和難點。因此，研究和應用最大功率點跟蹤技術具有重要理論意義和實際應用價值。

清華大學電機工程與應用電子技術系自1999年開始了光伏發電變換技術的研究和應用，先后研究了光伏揚水和照明綜合系統、太陽能光伏照明（節能燈、高壓鈉燈、LED燈等）、光伏并網發電系統等，解決部分并正在研究光伏發電中的一些關鍵性問題，特別在研究和應用光伏最大功率點跟蹤技術方面取得了一些有意義的研究與應用成果。

MPPT技術是光伏發電中的一個通用綜合性技術，涉及光伏陣列建模、優化技技術，以求高效應用太陽能，但實際應用中仍然存在很多的問題，因此系統地PP術、電力電子變換技術及現代控制技術等。人們在光伏發電應用中普遍采用MT總結MPPT技術應用很有必要。

正是基于這樣的認識，我們嘗試總結了多年來在太陽能光伏發電MPPT技術方面的應用體會，同時匯集了許多專家學者在這方面的研究成果，編著了本書。全書共分8章，第1章為概述，回顧了當前太陽能光伏發電領域的發展及光伏發電技術基礎，概述了光伏發電系統MPPT技術的特征及存在的問題；第2章介紹了光伏電池模型、MPPT原理及其檢測方法；第3章介紹了基于采樣數據的直接MPPT控制方法，包括恒電壓控制、干擾觀測法和電導增量法等；第4章介紹了基于人工智能MPPT控制及其他相關MPPT方法，包括模糊邏輯控制法、神經元網絡控制法和其他智能型MPPT方法；第5章著重分析主要 MPPT方法的實現和比較，分析了溫度對MPPT的影響；第6章介紹了一些有關MPPT的應用；第7章介紹基于物理跟蹤的光伏系統MPPT；最后，作為面向光伏發電系統的應用，在第8章中介紹MPPT方法的發展及綜合應用。

本書由趙爭鳴編寫第1、6、8章，陳劍編寫第3、4、5章，孫曉瑛編寫第2、7章，全書由趙爭鳴負責統籌和定稿，孫曉瑛負責公式與符號校核。賀凡波為本書提供了重要的素材，在此特別表示感謝。本書部分內容是基于曾經在我們研究室工作和學習過的吳理博、陳昆侖、王健、周德佳、鄧夷、馮博等的博士和碩士論文相關工作，還得到研究室其他老師和同學，如魯思兆、田琦、雷一、尹璐、袁立強、魯挺、胡仙來、葛俊杰、鐘山和楊晟等的幫助和支持，在此一并表示感謝。另外，在編寫本書的過程中，我們參閱了大量的論著文獻，主要的已經列入本書后的參考文獻，在此對這些論著文獻的作者表示衷心感謝。

本書是在電子工業出版社的鼎立支持和幫助下完成的。另外，本書部分內容是在臺達環境與教育基金會電力電子科教發展計劃重大項目（DREM200902）資助下完成的，如光伏陣列的仿真建模、MPPT控制方法的實驗比較、大規模光伏陣列并網應用等，在此一并深表感謝。MPPT

本書可供從事電氣工程與光伏發電的科技人員和有關科技管理人員參考。

由于作者水平有限，編寫時間倉促，且光伏發電MPPT技術研究仍在研究發展之中，作者及其所在的研究室在這方面僅做了初步的工作，書中難免存在許多的不足，甚至是錯誤，懇請廣大讀者批評指正。

編著者

2011年10月于清華園