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由于传统的煤炭、石油等一次能源的不可再生性，开发新能源、加强可再生能源的利用，是解决我国今后经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长和能源紧缺、能源利用和环境保护可持续发展之间矛盾的必然选择。而太阳作为一种蕴藏丰富且干净的可再生的新能源，越来越受到人们的亲睐。
光伏电池作为太阳能光伏发电的基本发电单元，容易受到周围建筑物、树木和电线杆以及天空中乌云等的阴影的影响，导致模组性能减弱，能量输出能力降低，也就是所谓的失配。目前为了避免功率失配损失，一般太阳能模组串联时都配置旁路二极管提供一个能量散逸的途径。而在并联阵列运行前，还将配置阻断二极管以防止功率逆向传送。基于牛顿拉夫逊法，本文从单个光伏电池、光伏模组以及光伏阵列三个层面对随机阴影导致的光伏运行失配特性及其MPPT进行分析。
论文首先论述了光伏发电最基本单元——光伏电池的工作原理及其特性曲线，并对电池本体的一些影响因素做了分析：其次深入讨论了光伏发电失配情况下的多种补偿方法，如从电流或电压的补偿角度考虑旁路或阻断二极管的串并联以及提出一种改进后的DC/DC级联模块电路以提高阵列输出功率和电压：最后文章重点论述了一种基于多阴影下光伏特性曲线的多峰情况问题的全局最大功率点的跟踪方法。通过第五章中对不同阴影场景下的光伏发电失配运行特征对比分析的案例讨论，通过MPPT跟踪结果验证了文章所提出的几种补偿方法。
通过上述一系列的失配现象的研究分析以及对多阴影下全局最大功率点跟踪方法的探究，不仅提高了电路的运行特性，还有效提高了光伏电池失配情况下输出功率，给实际的设计或运行提供指导。