当前国内外学者对光伏直流接入方式的研究较少,为提高接入能力、改善电能质量、提高控制灵活性,本文以高密度光伏直流接入方式为研究对象,采用理论分析与仿真验证相结合的方法,提出了高密度光伏直流接入方式完整的设计方法,结合某县实际高密度光伏电站设计直流接入方案,并与光伏交流接入方式进行对比表明直流接入方式的优缺点。首先,提出完整的高密度光伏直流接入系统方案设计依据,包括架构设计、电压等级确定、主回路选择、设备选型和控制策略等。提出基于模块化多电平换流器的高密度光伏直流接入系统架构,产生电能、汇流、升压、接入支路等环节均采用直流方式;提出结合传输容量、传输距离、交流电压和直流电压之间的匹配程度和换流站等相关设备的制造能力等因素来确定高密度光伏直流接入系统的直流电压等级;设计适用于高密度光伏直流接入系统的单极对称或双极对称接线方式的主回路,主回路类型根据可靠性和经济性的要求来选择;提出适用于高密度光伏直流接入系统的光伏电站结构,采用分块发电、集中直流并网方案;提出高密度光伏直流接入系统的协调控制策略,保证系统的安全稳定运行。其次,针对实际电网对光伏接纳能力的限制,结合某县光伏电站数量多且较为密集,提出两个高密度光伏直流接入方案,通过经济技术对比确定最优方案。进一步通过理论计算和仿真验证表明所提出的高密度光伏直流接入系统方案满足潮流、电能质量、短路电流及稳定性要求。第三,设计某县相应的高密度光伏交流接入方案,并与提出的高密度光伏直流接入系统方案从供电能力、经济性、控制灵活性、电能质量几个方面进行对比,表明高密度光伏直流接入方式有以下优点:高密度光伏直流接入能力更强,在无滤波的前提下能保证电能质量满足要求,控制灵活性强,便于其它能源接入,节省线路走廊,降低线路损耗并提高输电效率。最后,对本文所做的研究进行了总结。