光伏发电具有功率密度小、出口电压低、随机波动大的固有特征，需经过汇集系统进行升压汇集方可达到并网条件。目前光伏汇集多采用交流升压汇集方案，但随着大功率DC/DC变流器和直流配电网技术的发展，具备线路成本及损耗低、没有无功环流和电压稳定性问题等众多优势的直流升压汇集方案有望成为大型光伏电站更为经济可靠的汇集方案。实现高变比、大功率的DC/DC变换是光伏直流汇集系统的核心关键技术，相较于集中式直流升压，采用多模块级联方式实现高变比直流升压更加经济。当多个DC/DC变流器模块采用级联方式升压汇集时，运行在最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)模式的级联DC/DC变流器输出侧在光照不均衡条件下会出现过压问题。本文围绕上述问题展开研究，主要内容如下：
　　(1)分析了光照不均工况下级联升压型光伏直流汇集系统出现过压和发电效率低的问题机理。受隔离升压全桥变流器匝比和占空比运行区间的限制，DC/DC输出电压进入稳态工作点后缺乏二次调节能力，在光照不均衡的工况下，功率大的变流器会过压，功率小的变流器难以实现MPPT控制，导致光伏系统发电效率低。
　　(2)通过在级联DC/DC变流器拓扑输出侧增加均压单元和功率前馈控制可以解决级联升压变流器的均压问题且维持光伏发电单元的MPPT控制。但系统拓扑中均压单元的引入使级联输出侧电压大幅度变化，显著增加了并网电流纹波，为此，本文提出一种移相调制策略，通过控制级联变流器均压单元间的电压相移及增设LC滤波器，减小级联输出侧电压的大幅度变化，降低并网电流纹波，保障系统的稳定运行。
　　(3)从拓扑层面解决级联变流器的过压问题虽然行之有效，但会增加成本和控制难度。为此，本文在不改变拓扑的前提下提出一种分层功率优化控制策略，该策略通过检测和切换DC/DC变流器的运行模式，协调交流网侧MMC变流器在一定运行范围内灵活地调节直流母线电压，优化光伏系统的送出功率。当过压问题和MPPT控制失效问题同时出现时，本文以直流母线电压和系统功率为对象，提出一种变步长MPPT功率优化策略，优化光伏系统的送出功率。
　　(4)在Matlab/Simulink中搭建级联升压型光伏直流汇集系统仿真，对所提光照不均时光伏直流汇集系统的均压稳流控制策略和分层功率优化控制策略进行仿真验证，证明控制策略的有效性。