随着人们生活水平的提高和社会的进步,能源需求剧增,同时传统化石能源的大量消耗也带来了严重的环境问题。发展新能源成为解决能源危机和环境问题的重要措施,因为光伏发电在利用中绿色环保,并且太阳能储量巨大,所以光伏发电技术越来越受人们重视,成为近年来的研究热点。在光伏发电系统中,多端口直流变换器(Multiple Ports DC-DC Converter,MPC)的应用不仅简化能电路结构、降低成本,而且还增加系统控制的可靠性和灵活性,因此基于MPC的光伏系统具有十分重要的研究价值和意义。本文在光伏发电系统的应用背景下,通过分析典型的三端口直流变换器的功率流,对两路高升压Boost电路添加双向端和双向端的充放电支路,得到一种新颖的四端口直流变换器。在光伏发电应用中,将两路光伏作为输入源,为保证负载端供电的稳定可靠,双向端接入蓄电池。接着,本文提出将粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行粒子维数扩展,改进算法,使得能实现两路光伏输入同时进行最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT),随后将该PSO算法MPPT应用于所提出的四端口直流变换器光伏发电系统中,进行算法验证。最后,本文分析了在不同光伏输入和负载接入下的控制策略,提出了各种工况下的控制方法。为了验证本文提出的四端口直流变换器电路拓扑、两路光伏同时MPPT的PSO算法、系统的控制策略,本文进行了相应的MATLAB仿真,制作了实验样机,利用DSP28335完成相关的控制程序设计,进行了实验验证,实验结果证明了四端口直流变换器、两路光伏输入PSO算法MPPT和系统的控制策略的有效性。