能源在人类的日常生活中扮演着越来越重要的角色。随着化石能源的迅速消耗,能源问题已经成为了世界各国专注的焦点问题,许多国家都在专注于新能源的发展。其中太阳能发电是目前关注度比较高的能源利用方式,同时有着广阔的发展前景,在解决能源危机问题中起到了关键性的作用。因此越来越多的国家和企业投入大力度发展太阳能发电。太阳能发电效率的提升以及发电安全的保障将是未来发展的焦点。本文将关注于光伏并网发电系统的发电效率和发电安全的研究,对光伏并网发电系统中的最大功率点跟踪(MPPT)、孤岛效应的检测以及最大功率点跟踪控制系统实验平台等三方面进行研究。主要研究内容如下:(1)因外界光照条件的变化,光伏电池的U-I曲线具有非线性、多极点等特性,本文根据对光伏电池理论的研究,建立了其数学模型并进行了仿真实验,得出了多极点条件下光伏电池的U-I特性曲线的规律。在此基础上,针对多极点条件下常用MPPT方法容易陷入局部极点的不足,本文中选用了具有良好全局搜索能力的粒子群算法(PSO)算法展开研究。针对传统PSO算法随机扰动大,收敛速度慢的问题,提出了一种基于改进型PSO算法的MPPT控制方法,建立了相应的仿真模型,并在搭建的实验平台上验证了该方法的优越性。(2)光伏系统工作时,电网停电若发生孤岛效应将会导致对设备的损坏或人员的伤亡,故孤岛效应检测是光伏系统很重要的一部分。本文对常用的孤岛效应检测方法进行了分析,引入了一种检测时间短,检测盲区小的检测方法。通过仿真验证了该方法在电网故障时,迅速反应,且具有更小的检测盲区等特点。(3)设计并实现了太阳能光伏发电最大功率点跟踪系统实验平台,其中主控硬件为BOOST变换器,软件则以嵌入式系统为基础。采用实际控制系统输出的PWM波形来完成太阳能电路系统的MPPT过程。通过实验证明了,新方法能够更快速,稳定的追踪MPP。