传统能源的大量使用带来了环境污染和能源紧张等问题,使得光伏发电等新能源技术越来越受人们的重视。最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术作为光伏发电系统中重要的环节,近年来一直都很热门。不过,若光伏阵列工作于阴影下,其输出P-U特性曲线会有多个极值,此时传统的MPPT技术很难在多个极值中找到全局最大功率点(Global Maximum Power Point,GMPP),造成额外的功率损失。所以,研究光伏阵列在阴影下的输出特性及最大功率点跟踪技术具有重要意义。本文首先介绍了光伏发电的研究背景及意义,阐述了光伏发电及最大功率点跟踪技术的国内外研究现状。其次说明了光伏电池的发电原理和工程实用模型,以及最大功率点跟踪系统中用到的直流变换器参数的选取过程。在Matlab/Simulink中进行仿真,通过改变温度和光照强度的数值来模拟外界环境的变化,分析对光伏电池输出特性的影响。介绍了适于均匀阴影下的最大功率点跟踪技术,对其进行建模和仿真,通过仿真结果分析了其优缺点。然后,在单个光伏电池四参数模型基础上推导出由两个同型号同参数光伏电池串联或并联的“子串”或“子列”的模型,进而推出光伏阵列的模型,根据所推模型进行仿真,结果验证了不同的阴影会对光伏阵列产生不同的影响。最后,简单阐述了两种适用于非均匀阴影下的全局最大功率点跟踪(Global Maximum Power Point Tracking,GMPPT)技术,分析了“子串”在非均匀阴影下功率极值点的分布规律,本文基于此规律提出了变步长扰动观察法结合比较法(VPOC),该方法适于跟踪“子串”在非均匀阴影下的GMPP,在Matlab/Simulink中对其进行仿真,并与扰动观察法的仿真结果做比较,结果验证了本文提出的方法可以快速、准确地跟踪到GMPP,并能控制光伏阵列的输出电压稳定在最大功率点处的电压上。上述研究对提高光伏系统发电效率具有重要意义。