局部阴影引起光伏阵列中光伏组件间的失配损失,从而显著降低光伏阵列的输出功率。光伏组件的性能主要取决于太阳辐照度的有效性,局部阴影导致相邻光伏组件之间的微弱辐照度差异,从而互连的光伏组件具有不同的电气特性,出现失配现象。除了造成失配损失外,辐照度的变化还会导致最大功率点跟踪失败,引起光伏阵列输出功率的显著波动。因此,研究由于局部阴影导致光伏组件电性能不匹配,从而对光伏阵列输出性能的影响具有重要的意义。本文在局部阴影下,确定了光伏组件参数和热性能对太阳辐照度和温度的依赖关系,并且量化了光伏阵列的失配损失。论文的主要研究工作如下:基于光伏制造商的基础数据建立了一个评估光伏组件热性能的数学模型。采用时变粒子群优化算法对单二极管光伏模型的物理参数进行提取,时变粒子群优化算法在优化过程中,引入时变机制来减缓粒子群算法自身的早熟收敛问题。光伏组件的物理参数对组件温度和太阳辐照度的变化特别敏感,通过计算不同运行条件下的物理参数,研究了光伏组件在不同温度和辐照度条件下的输出性能。结合最大输出功率、填充因子、能量效率、火用效率和功率转换效率,对光伏组件进行热性能评估。模拟对比结果表明,该模型可靠、有效,可以评估不同类型光伏组件的热性能。基于阻塞二极管的导通状态提出了一种分段函数计算方法来量化在局部阴影下光伏阵列的失配损失。采用一个不含任何近似的单二极管模型表征光伏组件在标准条件下的输出特性,进一步分析了带有阻塞二极管的光伏阵列在局部阴影下的功率输出能力,并且利用Lambert W函数推导了短路电流、开路电压、最大功率点电流和最大功率点电压的显性解析解。为了描述复杂阴影遮挡下光伏阵列的输出特性,通过判断阻塞二极管的导通状态,分段计算了光伏阵列的输出特性方程,从而量化光伏阵列的失配损失。通过对三种不同类型光伏阵列输出性能的模拟结果表明,该计算方法在评估光伏阵列在局部阴影下的失配损失时具有较高的精度。