近年,随着人类对自然界资源开发速度的日益加快,传统的化石能源的开采量也随之迅猛增长,这就不可避免地带来了全球范围内的能源短缺问题以及化石能源燃烧所引发的严峻的环境污染情况,这些问题的日益严重迫使人类社会寻找新的出路。所以,现如今如何找寻并有效利用一种高效的清洁能源是一个迫在眉睫的问题。太阳能作为地球上较容易获得的一种既清洁又高效的能源,越来越被各个领域的学者及专家重视。光伏发电产业得以迅猛发展的重要原因在于其原材料特性,即太阳光所具有的取之不尽用之不竭的特点。所以,光伏发电技术作为能源转换的一种技术形式已经被视作当前能源领域发展的热门课题。为了使光伏组件采集到的光能尽可能地转化为电能,则需要在光伏发电系统中加入功率控制器,从而使光伏组件实时运行于最佳状态。然而由于时变的外部环境的影响,大型光伏发电系统中经常出现无法预计的光伏组件串间失配情况,这将使传统光伏系统的功率控制器无法找寻并精确定位光伏系统整体最佳运行状态,从而导致极其严重的功率损失,甚至可引发火灾的系统热斑故障。在光伏阵列由于云层、光伏阵列附近的建筑物、鸟类等动物排泄物等影响而导致出现部分阴影条件时,阵列中每一个并联的光伏组件串的功率-电压特性曲线将变得复杂且拥有多个峰值,这无疑将增加功率控制器确定阵列最大功率点的困难。所以,如何确定光伏阵列的全局最大功率点,同时提取阵列中每个串并联光伏组件的全部功率是提升光伏发电系统效率至关重要的因素。因此,本文提出了一种名为主动光伏阵列系统及其控制策略来解决上述问题。该系统可以确保当太阳辐射强度因不可预期的环境变量而急剧变化时,系统仍能实时运行于最大功率点。本文的研究对象为受到部分阴影条件影响下的光伏系统,主要研究情况如下:（1）本文利用PSIM软件对光伏阵列的功率-电压特性进行了仿真分析,并对比了传统光伏系统以及主动光伏阵列系统在大型光伏电站规模下的发电情况。仿真结果从理想的自然条件层面,证明了主动光伏阵列系统对输出功率具有提升效果,为后续实验提供了可行性支撑。（2）为了验证主动光伏阵列系统在实际生产生活中的可行性,本文搭建了实验平台并进行了部分阴影条件下主动光伏阵列系统的运行测试实验,及长时间功率提升对比试验。首先,在人为地改变外部环境条件的情况下,对主动光伏阵列系统的应变能力进行了多种运行测试,实验结果充分说明了该系统对各种恶劣突发条件具有很好的适应能力。其次,针对两个由相同型号组成的小型光伏阵列在相同自然条件下进行了长时间功率提升对比实验,在相同阴影遮蔽的实验环境下,观察对照组两光伏系统末端的功率输出情况,实验结果证实了主动光伏阵列系统的高效性和可靠性。（3）本文开创性的提出了在光伏阵列中增设直流变换器,辅以相应的控制策略的一种提升光伏阵列发电效率的升级方案,该方案可以应对当前正在服役的传统光伏发电系统的改造工作。此外,本方案对现行光伏阵列在扩建时所面临的不同型号光伏组件之间的不匹配问题给出了解决方案。综上,本文针对传统光伏系统面临部分阴影条件下,输出功率出现大幅下降的情况、阵列中受到阴影遮蔽的组件可能出现热斑故障的情况给出了主动光伏阵列系统这一高效率解决方案。同时,在针对旧光伏电站的升级改造工程上,该方案同样具有经济、便捷的特点。