随着能源需求的不断增长,太阳能以其清洁环保、分布广泛的优势,成为可再生能源开发利用的主力,即:光伏发电。由于光伏发电须经汇集系统升压汇聚方可达到并网条件,升压汇集技术成为光伏发电关键技术之一。本文针对大型光伏电站直流升压汇集技术挑战,提出一种计及阻抗网络概念的新型光伏直流升压汇集系统解决方案。该方案以一种“阻抗型多模块串联式直流升压变换器”为核心,具备多路MPPT与高增益升压变流一体化功能,从而无需低压直流母线与专用MPPT装置,结构清晰可靠,便于内部故障隔离与整站动态控制。阻抗网络的引入,一方面具备灵活调压能力,可有效解决输入光伏阵列间功率不均衡问题,使系统具备良好的运行适应性;另一方面具备抵御直通短路故障的能力,可大幅度提升电力电子系统运行可靠性。本文首先对基于阻抗型变换单元的光伏直流升压变换器进行了理论分析和小信号建模,详述了该变换器的拓扑结构、工作原理、控制方法及动态特性。在此基础上,提出了基于该变换器的光伏电站直流升压汇集系统方案,介绍了系统的整体架构与各个组成模块,并对输入功率失配条件下该系统的运行适应性进行了定量分析。在理论分析基础上,针对直流光伏电站输出功率均衡与不均衡两种典型工况,对该系统进行了仿真实验,以验证系统在功率失配条件下的适应性。此外,分别研究了在计及调度指令和故障隔离保护条件下的站级控制保护策略,并对相应的稳态和暂态控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的新型光伏直流升压汇集系统在不同工况下均可以适应运行需求,控制效果良好。仿真结果验证了本文理论分析的正确性,表明该系统对于未来直流光伏电站的推广应用具备潜在应用价值。