1. 研究目的与意义
研究背景：能源一直是推动一个国家发展进步必不可缺的因素，原始社会时，人类通过燃烧木柴来获取能源，随着对能源需求的增加，开始燃烧煤、石油、天然气等不可再生能源来获取能量。据国家统计局公布的2021年煤炭、原油、天然气消费量显示：全年能源消费总量52.4亿吨标准煤，比上年增长5.2%；煤炭消费量增长4.6%，原油消费量增长4.1%，天然气消费量增长12.5%，电力消费量增长10.3%。长期以此，对环境造成很大的危害，比如全球气候变暖、冰川海平面上升、二氧化碳排放量超标。所以新型能源的开发问题是各国重点关注的，风能、水能、太阳能是常见的可再生能源，低碳环保不会对环境造成很大危害，其中，太阳能因为其结构简单，安装方便等优点成为可再生能源中的潜力股。但是，太阳能发电极易受到环境因素的影响，雷雪天、房屋、树木，云层的遮挡以及本身表面的灰尘等因素都会导致太阳能发电效率的降低，为了最大程度的将光能转化为电能，降低成本，提高能量利用率，最大功率点跟踪技术应运而生。
研究目的：太阳能发电的核心器件是由半导体材料制作而成的太阳能电池，太阳能电池具有光伏效应，当光照在电池表面能直接转换为电能，而单一的光伏电池产生的能量是远远不够的，实际运用中会把光伏电池串并联组成光伏阵列来提高发电效率。光伏电池的输出特性容易收到外界环境的影响，在稳定的光照下，输出特性曲线呈现单峰值，最大功率点跟踪技术能轻而易举的寻找到全局最优值，输出最大功率，一旦遭受到建筑物、树木、云层等不可控因素的遮挡时，光伏列阵的输出效率不仅会严重降低并且会产生多个功率极值点，导致最大功率点跟踪技术没法准确捕捉到全局最大功率点。因此，在光伏阵列产生多个功率极值点时，避免陷入局部最优点，找到全局最大功率点提高光伏发电效率的问题来研究阴影遮挡下的最大功率点跟踪技术方法。
研究意义：光伏发电固然有低碳清洁、结构简单、安装方便的优点，但其输出功率易受温度、光照强度等外界影响，具有较强的非线性，为了解决这个问题，国内外很多学者都对多峰值下的最大功率点追踪技术进行研究。虽然我国对于光伏发电系统的研究起步较晚，但由于国家的大力支持，近十几年发展也非常迅速，但也会因为技术不够成熟和不可控的环境因素造成能量的损失，要是得以突破技术，提高光伏发电的效率，不仅能为我国偏远地区利用好太阳能带来极大的方便，而且也能缓解资源短缺的问题，为我国电力供应提供强有力的帮助。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：
在室外环境中，光伏系统容易被周边的树木、房屋、落叶等物体遮挡，从而工作在部分遮挡条件下。在部分遮挡条件下，光伏串列的输出功率-电压（P-V）特性包含多个峰值，传统的最大功率点追踪算法往往会被困在局部最优，系统的输出效率大大降低。本课题拟基于对阴影遮挡信息的检测结果，设计一个全局最大功率点追踪方法，优化光伏串列在部分阴影遮挡条件下的输出效率。
预期目标：
3. 研究方法与步骤
研究方法：
（1）文献研究法：本文通过检索大量的文献获得关于最大功率点跟踪技术的丰富信息，从而了解研究对象的全貌。
（2）实验法：在matlab里对已有的工程模型搭建仿真模型，验证仿真结果；根据恒定电压法原理搭建其仿真模型，编写算法实现仿真实验，通过仿真结果分析该方法对阴影遮挡下的最大功率点的追踪是否有效。
4. 参考文献
[1]Ishaque K ,Salam Z . A Deterministic Particle Swarm Optimization Maximum Power Point Tracker for Photovoltaic System Under Partial Shading Condition[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013, 60(8):3195-3206.
[2]Patel H ,Agarwal V . Maximum Power Point Tracking Scheme for PV Systems Operating Under Partially Shaded Conditions[J]. Control Engineering of China, 2014, 55(4):1689-1698.
[3]成杰,唐小亮,梁安江,赵春丽.局部阴影下光伏阵列MPPT算法的研究[J].电机与控制应用,2021,48(04):104-109.
5. 工作计划
（1）2022年2月21日到2022年3月2日 阅读参考文献
（2）2022年3月3日到2022年3月15日 撰写实习报告
（3）2022年3月16日到2022年3月26日 搭建计算机软件环境
