随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重,大力开发以太阳能为代表的新能源,是实现长期可持续发展的必然选择。由于单个光伏组件的电压和电流较小,在实际应用中需要将多个光伏组件串并联形成阵列,才能满足电网或负载的电压和电流要求。由于光伏阵列占地面积较大,难以避免地会存在局部阴影或光照强度不均匀问题,使得光伏阵列的功率曲线呈现多峰值特性,导致传统最大功率点跟踪(MPPT)控制方法陷入局部最优。同时,为避免光伏功率波动对电网的冲击,通常需要配置储能装置,形成光伏储能系统,以抑制整个系统的并网功率波动。然而,储能装置同样面临电池单体电压和电流不足的问题,需要通过串并联来满足系统的电压和电流要求,而电池单体之间的特性差异会导致串联电池组的有效容量下降。针对上述问题,本文提出了基于分布式储能的光伏系统拓扑结构,并研究其功率优化控制方法,在实现局部阴影下光伏输出功率最大化的同时,抑制整个光伏储能系统的并网输出功率波动,主要研究内容如下:首先,分析了国内外关于提高局部阴影下光伏发电效率的研究工作,包括围绕MPPT算法的改进和光伏发电系统拓扑结构的改进,重点比较了4种典型的光伏发电系统结构的优缺点。然后,针对现有光伏发电系统在局部阴影下发电效率低的问题,提出了两种新型的分布式光伏储能系统结构。设计了适用于局部阴影的功率优化控制策略,包括底层和顶层两部分:底层控制策略应用于分布式DC/DC变换器和集中式并网逆变器,利用锂电池的功率补偿实现光伏组件的MPPT,采用虚拟同步发电机控制方法提高逆变器的电网友好性;顶层控制策略采集所有光伏组件的输出电流、电压,锂电池的电压及荷电状态,求解整个光伏储能系统的并网功率指令,在实现并网功率分时恒定的同时,避免锂电池发生深度充放电以保证其工作寿命。最后,在RT-LAB实时仿真系统上,对本文所提出的两种新型分布式光伏储能系统及其功率优化控制策略进行验证,结果表明,两种系统都能实现局部阴影下的光伏MPPT和整个系统并网功率的分时恒定,同时避免锂电池发生深度充放电。