随着能源危机的加剧及自然环境的恶化,大规模发展利用可再生能源已经成为人类社会的共识,其中光伏发电是最具前景和最具代表性的可再生能源项目之一。在光伏发电系统中,最大功率点追踪(MPPT)功能是必不可少的,它可以保证光伏阵列尽可能地输出最大功率,从而提高对太阳能的利用率。根据应用场合的不同,可将光伏MPPT分为光伏阵列级MPPT、光伏组串级MPPT和光伏组件级MPPT。并联型功率优化器(PPO)是实现组件级MPPT的有效方法,并且并联型功率优化器非常适合应用于分布式发电系统。本文针对并联型功率优化器的电路拓扑和控制策略等关键问题展开研究。首先阐述了并联型功率优化器的概念,并进一步分析了并联型功率优化器所研究的主要问题,以及并联型功率优化器所涉及的关键技术。由于并联型功率优化器的核心功能就是实现光伏组件的MPPT控制,因此文中研究了MPPT算法,详细介绍了光伏电池模型,在此基础上阐述了 MPPT的控制原理并分析了一些经典的MPPT算法,之后介绍了本文所采用的基于恒定电压法和变步长扰动观测法组合的改进的MPPT算法,这种算法能满足所研究的并联型功率优化器的需求。其次,本文研究了并联型功率优化器的拓扑,并联型功率优化器的拓扑应采用隔离型高增益变换拓扑。文中介绍了隔离型高增益的几种典型拓扑,然后引入一种基于耦合电感倍压单元的Forward-Flyback变换器作为PPO主拓扑,Forward与Flyback变换单元并联输入串联输出,实现了高增益变换。变压器初级侧在开关导通和关断期间均向次级传递能量,提高了变压器的利用率。变换器拓扑简洁,成本较低。最后,文章对给出了并联型功率优化器的控制策略,为了提高电路的变换效率,提出了针对Forward-Flyback变换器的软开关控制方法,实现电路拓扑中二极管的零电流关断(ZCS)和开关管的零电压开通(ZVS)。在软开关控制的基础上,结合所采用的MPPT算法,给出了PPO的控制策略,文中还给出了并联型功率优化器的硬件设计方案,并设计了一台样机,通过实验验证了理论的正确性。