与传统交流配电系统相比,直流配电网在供电容量、电能质量、线路损耗、新能源与直流负载适配等方面具有突出的优势,因而在能源互联网发展的大势下成为广泛关注的焦点。特别是随着光伏为代表的新能源渗透率的提高,传统交流配电网难以做到高效与稳定的消纳,选择将其接入直流配电系统,将成为未来智能电网中重要的能源汇集发展途径。因此,研究具有高效率、低成本且可靠稳定的光伏直流并网方式对构建坚强的区域智能配电系统具有深远的意义。本文在直流配电系统的应用背景下,提出了两种光伏直流并网方式,分别适用于光伏大容量接入中压直流配电网的场景以及光伏分布式接入低压直流配电网的场景。这两种光伏并网方式均以直流换流器为基础,通过设计合适的拓扑连接方式与控制策略,使光伏直流并网系统具有高效率、低损耗、高可靠性的特点。本文针对光伏大容量接入中压直流配电网的场景,提出了一种基于模块化LLC谐振换流器的光伏中压并网方式,设计了并网系统的详细拓扑结构,对模块化换流器的子模块进行了具体的分析和拓扑选择。根据光伏电池特性,本文设计了系统的运行参数和子模块的结构参数,并研究了模块化LLC谐振换流器的运行特性,作出了子模块的运行曲线。在对并网系统进行电磁暂态仿真时,搭建了光伏等效仿真模块,并针对模块化换流器仿真速度过慢的问题,采用一种优化的等效仿真模型,研究了仿真模型的两种运行工况和四种工作阶段。由于等效优化模型无需采用大量的开关器件,降低了系统节点导纳的阶数,在保证仿真精度的同时大幅提高系统仿真速度,避免了之后控制调试的困难。通过对子模块运行特性的研究,本文设计了一套由电压指令生成部分和频率控制部分组成的控制系统,在维持子模块均压和均流的同时,实现了对光伏发电单元的最大功率跟踪。通过系统的仿真,验证了所提出的光伏中压直流并网系统的可行性与控制系统的有效性。为适应于光伏分布式接入低压直流配网的场景,本文提出了一种基于部分功率变换器的光伏低压直流并网方案,可以有效实现局部阴影条件下的光伏分布式最大功率跟踪。由于系统采用部分功率变换器,只需处理差额功率,大大减少了系统的运行损耗,节约了设备的容量成本。本文研究了局部阴影情况下光伏阵列的特性,并设计了系统中所运用的电压补偿器和电流补偿器的结构,能够补偿相邻组件之间或组件与直流母线间的不平衡量,以实现功率匹配。本文通过对部分功率变换器运行特性的研究,提出了系统的控制策略。最后,由仿真研究验证了基于部分功率变换器的系统能够在低运行损耗的同时实现组件级的光伏最大功率跟踪,提高光伏低压直流并网系统的效率。