模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为一种应用于中高压领域的拓扑,目前在工业界和学术界受到越来越多的关注。MMC具有高度模块化、电压可扩展、多电平电压输出、容错能力、四象限稳定运行等特性,广泛适用于可再生能源接入、孤岛供电、电网互联和电能质量治理等场合。本文通过仿真和实验相结合,主要研究了 MMC的控制技术。对目前广泛应用的调制策略进行分析,提出了一种混合调制策略,并提出了基于工频排序的均压策略。本文具体内容包括以下几个方面:首先,本文研究了 MMC的工作机理、控制原理和动态模型。建立了 MMC的数学模型,从功率的角度说明了电容电压波动与直流侧电流和环流之间的关系。分析了电容电压波动的影响因素,并说明了系统环流对电容电压波动、桥臂电流等的影响。其次,结合最近电平逼近调制策略和载波水平移相调制策略两者的优点,提出了一种基于最近电平逼近调制的混合调制(Hybrid Modulation Based on NLM,HM-NLM)策略。介绍了混合调制策略具体原理和实现方案,并基于Matlab/Simulink仿真平台对调制策略进行了对比研究,证明了混合调制策略的有效性。再次,本文提出了一种工频均压策略。根据上个工频周期的电容电压增量来判断驱动信号的充电效果,重新建立子模块与驱动信号之间的对应关系,在每个工频周期进行轮换以达到子模块电容电压均衡的目的。较传统均压策略,该均压策略无需监测桥臂电流,基于工频的排序频率减轻了系统的计算量,并基于Matlab/Simulink仿真平台对该均压策略进行了验证。最后本文对调制策略和均压策略开展了实验研究。在实验平台中对最近电平逼近调制策略和混合调制策略进行了对比研究,并验证了均压策略的有效性。实验结果证明了本文理论分析及工频均压策略的正确性和有效性。