近些年来,在国家政策的大力支持下,光伏发电产业发展迅速,如何实现对光伏进行更高效率的并网传输已成为关键问题。较传统的交流并网形式而言,大规模的光伏发电采用直流汇集并网将会带来很大的经济性,这是因为光伏本身是直流元件,通过DC/DC升压变换能够高效地汇入直流母线。并且在传输性能和成本角度考虑,直流电网也具有很大的优势。本文针对大规模光伏电站直流汇集和多光伏系统直流互联下电压等级、匹配原则和典型模式等规划设计技术,直流系统协调控制和保护技术,关键设备结构、参数和控制设计技术,直流互联下的友好并网技术等开展研究,提出基于柔性直流汇集和互联的光伏并网技术原则和应用方法。本文首先分析了制定直流电压等级的基本原则,制定电压等级的约束条件,通过研究我国现有的直流工程案例,以及电压等级的经验公式,结合我国直流电网的具体情况,选取了光伏直流升压汇集的电压等级序列。随后,本文对光伏直流汇集各单元进行了精确建模及相关特性分析,重点对光伏电池、隔离升压全桥变换器(Isolated Boost Full Bridge Converter,)、模块化多电平变换器(modular multi-level converter,MMC)展开分析。其中IBFBC单元采用PWM控制调节占空比实现光伏的最大功率追踪以及对光伏电池的升压;MMC单元采用定直流电压控制使直流母线电压稳定,均压方式采用混合脉宽调制控制算法。之后,本文针对单光伏电站提出了实时功率权重分层控制策略,解决了光伏电站中,由于光照条件不同导致的部分模块的电压超出额定运行范围的问题。最后,本文提出了多光伏电站直流升压汇集协调控制策略,使每个光伏电站中的模块均工作在额定电压范围内,实现了系统的稳定运行。并通过下垂控制实现了整个系统功率的灵活分配。本文对光伏直流汇集并网系统进行了建模,并且针对光伏电站典型工况下的系统特性进行了MATLAB仿真验证。