光伏发电为清洁能源,应用越来越广泛,但建筑物、云朵、树木遮蔽以及光伏电池表面上的灰尘等使得光伏电池所受的照度值不恒定,使得光伏电池的输出多样化,输出的特性曲线中存在多个峰值点,这使得传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法容易被误判。难以有效跟踪最大功率点,导致光伏发电系统的输出功率和工作效率降低。因此,有必要探索在局部阴影条件下提高光伏发电系统输出功率的方法。本文在国内外研究工作分析基础上,首先设计了光伏模块的物理接口模型,以便于实现光伏模块的串联和并联连接,并利用该模型分别在均匀照度和局部阴影下模拟光伏阵列的输出特性。然后,比较分析了多个光伏电池模块组成的不同结构的光伏阵列,研究光伏模块的不同串并联方式在局部阴影状态下的输出效率,其中TCT结构较优。然后在TCT结构基础上提出了阴影分离化的光伏阵列结构优化方法,并通过建模仿真分析验证了该方法的有效性和理论可行性;最后,提出了基于双重加强型PSO算法的MPPT控制方法,采用定值重启判定和功率变化趋势对基本粒子群算法进行优化,该方法能有效避免突变环境下最大功率点误判及局部阴影状态下易陷入局部最大功率点的问题,快速准确地跟踪最大功率点,并且系统振荡较小。本文从光伏发电系统硬件结构调整和软件算法优化两个角度出发,均能实现局部阴影下提高光伏发电输出效率的研究目的。