模块化多电平变换器（MMC）因其具有公共直流母线、模块化结构、输出谐波特性较好、四象限运行,能够实现中、高压直接并网等诸多优势,在高压直流输电、电力传动等领域的应用被广泛关注。但由于MMC拓扑结构的复杂性,仍存在很多待解决的问题,如启动控制、电容电压均衡控制等,除此之外,当MMC运行于低频工况时,抑制其子模块电容电压剧烈的波动等也是亟待解决的问题。本文首先研究了MMC的基本工作原理,建立了其时域数学模型及其交、直流侧等效电路,然后对比分析了MMC几种常用调制策略的优缺点;另外针对MMC在启动时存在较大冲击电流的问题,研究了一种MMC总直流侧预充电控制策略,可实现上、下桥臂子模块电容电压一起快速充电。针对MMC在低频工况运行时,其子模块电容电压存在剧烈波动的问题,首先从桥臂瞬时功率的角度分析了子模块电容电压波动的机理,推导出了其波动系数的数学表达式,并得出其波动幅度与MMC运行频率成反比的结论;然后研究了MMC低频控制策略双高频正弦注入法的工作原理,及优化其引入过大桥臂环流的方法;最后设计了一种基于准比例谐振（PR）控制器的MMC低频波动抑制和电容电压均衡控制方案。针对MMC的高频注入法在其交流侧引入额外高频共模电压的问题,本文首先对飞跨电容型模块化多电平变换器（FC-MMC）的拓扑进行研究,建立其数学模型和等效电路;然后提出了一种基于准PR控制器的FC-MMC低频控制策略;该方法在实现抑制子模电容电压低频波动的同时,相比于MMC的高频注入法具有更好的输出共模电压特性,此外,相比于FC-MMC的双差模高频正弦注入法具有更小的桥臂电流的优势;最后设计了一种基于准PR控制器的FC-MMC低频波动抑制和电容电压均衡控制方案。为了验证本文所提FC-MMC低频控制策略的有效性,在实验室搭建了一台1.5KW的三相五电平的FC-MMC样机。仿真和实验结果均验证本文所提控制策略的正确性和有效性。