光伏发电被认为是当前世界上最具有发展前景的新能源技术,但在实际运行过程中,光伏发电转换效率低,制约其广泛应用。在实际运行过程中,光伏阵列不可避免地会遇到阴影遮挡的问题,导致输出功率大幅下降,造成失配现象。现有的解决失配现象的方法一般是并联旁路二极管,但旁路二极管导通会导致部分正常光照下的组件被旁路,造成不必要的功率损失;而且并联旁路二极管会导致光伏阵列输出特性的多峰现象,给最大功率点跟踪增加难度,加剧功率损失。如何减小光伏阵列功率损失,是提高光伏阵列效率的关键问题之一。本文以提高实际运行过程中光伏阵列的发电效率为主题,针对光伏阵列的输出特性、重构策略及最大功率点跟踪三个方面展开深入的研究。论文首先分析了复杂光照条件下光伏组件和光伏阵列的输出特性,总结了光伏阵列最大功率点分布规律,并给出了局部最大功率点电流电压表达式,并在Matlab/Simulink仿真工具进行仿真验证。基于辐照平衡原理,论文提出了基于多背包问题求解(Multi-Knapsack Problem Solving,MKPS)的光伏阵列重构策略,将光伏阵列重构问题归于多背包问题,提出了新的目标函数和边界条件,并利用高级人工鱼群算法对多背包问题进行求解,提高了算法速度和精度。通过仿真验证,基于多背包问题求解的光伏阵列重构策略有效地提高了光伏阵列输出功率。辐照平衡原理目的是平衡拓扑节点处的辐照大小,减小部分阴影产生的电流限制,使每个光伏组件都工作在最大工作点。但分析可知,在某些阴影条件下,将阴影遮蔽严重的组件退出运行更有利于光伏阵列输出功率提高。所以论文对基于多背包问题求解的光伏阵列重构策略进行优化,提出改进的MKPS光伏阵列重构策略。改进的MKPS重构策略不仅可以提高光伏阵列输出功率,并且可以大致确定阵列最大功率点电压,大大简化最大功率点跟踪控制。最后本文基于改进的MKPS重构策略,提出一种自适应光伏阵列最大功率点跟踪策略。光伏阵列输出特性在最大功率点附近范围内呈现单峰特性,在复杂阴影条件下,光伏阵列经改进的MKPS重构策略重构后,可以近似确定其最大功率点电压。本文利用恒压法将电压定位在近似的最大功率点电压,然后利用干扰观测法小范围内搜索最大功率点。通过仿真验证,自适应最大功率点跟踪策略结合改进的MKPS重构策略,在复杂光照下能快速准确地跟踪最大功率点,减小光伏阵列功率损失。