在非均匀辐照条件下，光伏阵列内部模块间的电气特性会出现差异，导致失配问题并引起严重的功率损失。针对此问题，本文对非均匀辐照条件下光伏阵列的输出特性进行了具体研究，总结分析了光伏阵列运行过程中可能出现的各类功率损失，并基于功率优化技术所需信息的要求，建立了输出特性与环境条件之间关系的数学表达式，在此基础上，提出了光伏阵列重新配置、开关矩阵切换及全局最大功率点跟踪的功率优化策略，以最大程度地提高光伏阵列的发电效率。
　　重新配置技术可以有效地降低因电气特性差异引起的功率损失。事实上，当前的重新配置技术均基于辐照度均衡原理。然而，结合输出特性对辐照度均衡的实质进行分析发现，其仅通过增加最小行电流来提高输出功率而没有考虑电压的影响，在某些阴影条件下，光伏阵列的输出功率可以被进一步提高。因此，为确保在任意阴影条件下均能最大化光伏阵列的输出功率，本文从直接评估光伏阵列的最大输出功率的角度，提出了一种新的重新配置策略并建立了相应的数学模型，通过求解数学模型可以确定最佳的重新配置方案。
　　光伏阵列的重新配置需要大量的开关，在开关操作期间会不可避免导致功率的损耗与开关的老化，而以前的研究都没有考虑过这种损失。事实上，每次重新配置不需要切换所有的开关即可完成。为此，在确保实现最大化光伏阵列输出功率的重新配置方案的前提下，本文提出了一种基于指派问题的最优开关矩阵切换策略并建立了相应的数学模型，通过求解数学模型可以确定最佳的完成重新配置的开关切换方案，以最大限度地降低开关切换次数。
　　为避免光伏阵列输出特性多峰值情况下因误跟踪引起的功率损失，需要引入全局最大功率点跟踪技术，现有方法大多是对输出曲线进行多次采样从而获得全局最大功率点，导致跟踪速度慢，且在扫描过程中会出现功率振荡等问题。为此，本文直接从确定全局峰值处电压的角度出发，提出了一种基于模型计算的全局最大功率点跟踪策略，从而直接控制输出电压使光伏阵列快速工作在全局最大功率点而无需采样。通过验证，该算法能够准确快速地跟踪到全局峰值且具有良好的动态跟踪能力。