由于全球极端气候现象的日益加剧以及煤炭石油等常规能源的日益枯竭,近年来新能源发电技术越来越受到世界各国的重视。光伏发电以其清洁、安全、可再生的特点,已成为新能源发电技术的一个重要分支。在我国,光伏发电是战略性新兴产业,对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。准确的元件模型是进行电力系统仿真分析的基础,光伏组件作为光伏电站主体——光伏阵列的组成部分,准确高效地预测其在不同环境下的输出特性具有极大的工程应用价值。因此本课题选取光伏组件工程解析模型及最大功率点跟踪作为主要研究内容。光伏电池物理模型——经典单二极管模型物理参数意义明确,但输出特性隐式超越方程求解困难；光伏电池数学模型——新型形状参数模型通过拟合外特性建立的方程形式简洁,但所取形状参数物理意义不明确。本文结合光伏电池经典单二极管模型和新型形状参数模型二者的优点,进行了光伏组件工程解析模型的建构。考虑到光伏组件的物理性能会随工作年限逐渐变化,该模型使用当前实际测试条件(real test conditions, RTC)下实测输出数据替换出厂前标准测试条件(standard test conditions, STC)下输出数据,拟合得到RTC下形状参数,基于形状参数与物理参数相互间的解析关系,根据环境变化修正后的物理参数解析求取相应形状参数,得到任意环境下输出特性的解析结果。通过单晶硅光伏组件在典型室外环境下输出特性的实测,验证了该模型的准确性。基于本文所提出的工程解析模型对光伏组件的输出特性在光强变化、温度变化和光强与温度同时变化三种场景进行了仿真研究。根据本文提出的光伏组件工程解析模型非自寻优算法和电导增量自寻优算法,完成了光伏组件最大功率点跟踪的综合算法设计。