随着化石能源日益短缺,能源结构逐渐向低碳转型,光伏发电凸显了其自身的优势。然而,光伏发电效率易受外界环境及阵列间自遮挡的影响,从而造成大量的功率损失。因此,研究光伏组件在正常光照与阴影环境下的工作特性,优化其安装方式及阵列结构,是提高光伏发电能力的前提与有效途径。针对光伏组件自遮挡产生的阴影损失,优化了固定式光伏阵列组件不同摆放方式下的倾角、间距。同时针对不同辐照度地区,选取三类典型地点对可调支架式光伏阵列调节不同次数时的发电收益进行了计算,综合考虑了土地成本、运行维护成本等因素,并与固定支架式光伏阵列的发电收益进行了对比。对于I类、II类、III类地区,可调式光伏电站比固定式光伏电站发电收益高,一年调节2次比一年调节4次的总收益高。针对外界环境对光伏阵列产生的阴影遮挡,提出了一种基于TCT结构的光伏阵列重构方法,该方法不改变光伏阵列的电气连接,仅需对光伏组件在阵列中的位置进行重新构造,重构后可有效提高局部阴影遮挡时光伏阵列的功率输出能力。同时,推导了阴影下组件的输出特性,实现了重构后光伏阵列的全局最大功率点的快速计算。设定了2类不同规模的对称与不对称的光伏阵列,同时定义了5种不同阴影模式以及2种不同阴影遮挡程度,仿真验证了该方法的有效性,可适用不同功率等级需求的场合。针对多个光伏阵列同时受不同阴影影响时的串并联失配问题,在光伏阵列重构方法基础上,基于开关控制技术,在一个周期内通过控制开关器件的通断以实时调整光伏阵列间的连接关系,可最大程度减小阴影造成的功率损失。借助Matlab/Simulink软件,仿真计算了不同串并联关系的光伏阵列在局部阴影情况下的输出性能,并实现了光伏阵列最佳连接关系的自动选择。