目前大型光伏电站汇集方式均采用交流汇集,交流汇集方式存在多台逆变器并联稳定性较差、系统效率偏低、线路损耗较大等问题。光伏本身是直流元件,采用直流汇集的形式能够使得光伏发电更好的接入,提高太阳能利用率,经济性更好。高压大功率的直流升压变流器是光伏直流汇集系统的核心部分,以目前电力电子器件的电压和电流容量水平,还无法满足大功率光伏直流升压换流器输入侧的大电流和输出侧的高电压的需求,因此需要采用多模块输入并联输出串联(Input parallel output series,IPOS)的结构实现高变比升压,而均压和均流是IPOS结构变流器的共性问题,IPOS型变流器接入光伏阵列时,还要考虑光伏模块最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的问题,需要提出新的均流均压控制策略。当多个光伏电站采用串联连接方式实现直流汇集时,由于不同的光伏电站所受的光照条件不一致,也会使得串联式升压变流器之间产生均压问题。主要研究内容如下:(1)分析了大型光伏电站直流升压汇集系统中串联式汇集系统和IPOS型升压变流器的拓扑结构,DC/DC变流器和模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的控制策略,为进一步研究串联式升压变流器之间均压控制和IPOS型升压变流器内部的IBFBC之间的均压控制奠定基础。(2)研究了接入光伏阵列时IPOS型变流器内部的均流均压问题。为解决采用传统的统一占空比控制策略在各IPOS型变流器子模块之间参数不一致时不能很好的实现输出均压的问题,本文提出均流均压型MPPT控制方法。该方法使得IPOS型变流器其中一个子模块实现光伏模块的MPPT控制,同时其余子模块采用输入均流控制,实现IPOS型变流器内部均压,在均流型MPPT控制的基础上,本文进一步提出均流均压型MPPT控制策略,解决均流型MPPT控制在光照动态变化时均压控制能力的不足的问题。(3)研究了串联升压变流器之间的均压控制策略。针对各光伏电站之间光照不一致时,串联变流器之间的输出电压失衡的问题,本文提出一种基于功率权重的分层控制策略,解决输出电压失衡的问题;此外,针对串联升压变流器的子模块采用IBFBC变流器时存在占空比的限制而导致子模块MPPT控制失效的问题,对基于功率权重分层控制策略进行改进设计,改善光照强度重度不均衡时MPPT控制失效的问题。(4)基于以上讨论分析,在Matlab/Simulink中分别对IPOS型升压变流器和串联式升压变流器搭建对应的仿真模型。通过对仿真结果的分析,验证了对IPOS型升压变流器内部均压分析的正确性,设计的控制策略可以实现变流器内部之间的均压;验证了对串联式升压变流器均压问题的理论分析,仿真参数设计的合理性,通过设计DC/DC变流器和MMC换流站之间的协调控制来实现在光照不均衡的条件下,串联变流器之间的输出电压均衡控制。