阴影遮蔽是影响光伏发电系统正常运行的主要因素之一,阴影遮蔽不仅降低了光伏发电系统的输出,还容易造成严重的功率失配现象和安全隐患。在局部阴影情况下光伏阵列P-U特性曲线容易出现多峰值,影响最大功率点跟踪算法的正确性。克服阴影遮蔽情况的影响可以从以下两个方面入手,一是通过优化光伏阵列拓扑结构,提升光伏阵列的抗阴影性,从而减少功率失配带来的影响;二是对最大功率点跟踪算法进行改进,使算法在多峰值条件下具备寻优能力,提高寻优速度和精度。国内外对于阵列拓扑和跟踪算法均有一定的研究基础,然而研究仍有一定的局限性。对光伏发电系统结构的研究进行系统的归纳整理。通过分析光伏阵列的几种排列方式,结合Simulink仿真实验,研究了光伏阵列出现功率失配的原因。分析了一种并联式支路光伏发电系统,光伏阵列结构选用全并联的拓扑,利用并联支路抗阴影效果良好的特点,提高系统的抗阴影遮蔽能力,在阴影条件下不会出现严重的功率失配现象。针对并联光伏阵列的低压大电流输出特点选择逆变电路,使系统具有良好的电气特性,达到良好的仿真效果。在研究已有最大功率点跟踪算法的基础上,分析了扰动观测法的跟踪特性和粒子群算法的跟踪原理。经典的光伏发电最大功率点跟踪算法如扰动观测法的跟踪速度和跟踪精度相互制约,当跟踪精度过高时,启动时间过长,导致系统损失部分发电功率。分析了扰动观测法的两种改进算法,对其启动速度,光照突变下的性能及阴影遮蔽时的性能进行了比较,从原理上分析了粒子群算法的优缺点,通过分析光伏电池输出特性曲线,根据输出曲线的特点结合扰动观测法和粒子群算法对跟踪算法进行改进,提出一种全局扫描变步长的扰动算法,在不损失功率的条件下,提高算法的跟踪速度,并通过Matlab仿真验证算法的有效性。研究表明该算法相对扰动观测法在电压等级越高的光伏发电系统上对跟踪速度的提升越明显。针对多峰值情况下光伏发电系统输出特性曲线的特点,分析该算法的性能,仿真结果验证该算法在多峰值条件下具有寻优能力。