电池储能因其快速响应、能量密度高等特点，成为平滑新能源发电输出的重要方式。然而，随着电池储能系统容量的增加，高效率、高可靠性的功率转换系统（PCS）尤为重要。本文针对高压直挂的大容量电池储能系统进行研究，首先比较了模块化多电平PCS的拓扑结构，然后又针对2MW/2MWh的电池储能系统进行了优化设计。最后在实验室搭建了20链节的级联式储能系统实验样机，验证了高压直挂储能系统的可行性，为大容量电池储能系统的应用提供了依据。