随着全球对气候问题的广泛关注以及各国“碳中和”目标的提出,包括在我国“双碳”目标的驱动下,光伏发电作为典型的可再生能源其前景极为广阔,光伏电站的优化设计是该领域的重要研究对象。本文将从光伏阵列的倾角优化设计以及光伏阵列重构优化设计两方面开展光伏电站优化设计研究。本文首先对光伏电站的结构进行了分析,并研究了光伏组件和光伏阵列的输出特性,特别是在局部阴影条件下多峰特性。之后结合光伏电站设计过程分析了当前光伏电站设计中存在的问题及不足。针对当前光伏阵列倾角设计中存在的多样化应用场景带来的最佳倾角差异问题,分析了零功率馈网以及余电上网场景下对光伏电站最佳倾角的影响,并建立了最佳倾角计算模型。以合肥地区的辐照条件作为依据,结合建立的最佳倾角模型,通过多目标求解决策获得了合肥地区固定倾角光伏阵列的最佳倾角。之后以可变倾角光伏阵列作为研究对象,通过分析研究确定了合肥地区适用于半年度倾角调整方案,并通过仿真结合工程案例验证了该方案的经济适用性。针对当前阵列重构设计中,辐照均衡原理在局部辐照差异较大的应用场景下存在优化效果不足的问题,以TCT作为基础阵列结构,提出了基于MMAS算法的局部均衡重构策略,提升了光伏阵列抗局部阴影能力。并提取常见阴影特征建立了四种阴影分布模型,通过对重构优化设计前后光伏阵列的输出特性研究和仿真对比,结合实际案例数据验证了重构优化策略的有效性。最后对目标电站并提出了优化设计方案,并验证了优化方案的有效性。分别从电站的技术与经济角度对光伏电站的技术性能指标与经济指标进行分析研究,验证了其经济可行性以及其对环境的友好性。