“双碳”战略目标的提出,昭示了我国加快构建清洁、安全、高效新型能源体系的坚定决心。在加速发展更清洁、更环保和更经济的光伏发电工程的同时,如何利用储存单元和换流装置有效地存储与转换这些光伏能源是一项具有重要意义且极具挑战性的工作。模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）能将储能单元分散的接入,可以通过增加子模块的数量提升直流输入电压的等级和换流器的容量。本文将MMC与光伏电池、储能系统整合在一起,实现了储能和换流两种功能,并从以下几个方面对其进行深入研究:（1）本文对传统三角载波周期固定的载波移相调制策略（Carrier Phase Shifted Sinusoidal Pulse Width Modulation,CPS-SPWM）进行改进,设计了一种三角载波周期性变化的改进型CPS-SPWM方法。该方法能降低MMC桥臂电压谐波的振幅,从而提高了交流侧输出电压和输出电流的波形质量。使用MATLAB/Simulink软件对所设计的方法进行仿真验证,仿真结果表明使用改进型CPS-SPWM方法后,可将交流侧的输出电压和输出电流谐波降低,验证了所设计方法的正确性。（2）为分散管理和高效转换光伏能源,本文将电池组通过双向DC/DC变换器连接到MMC的子模块中。利用固定电压法与扰动观察法相结合,通过控制双向DC/DC变换器改变电池组充放电功率,实现光伏电池的最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）。实验结果表明,在所设计的电路和控制方法下,系统实现了光伏电池的MPPT。（3）为了解决应用于田园综合体MMC硬件成本较高的问题,本文使用低成本的STM32单片机作为核心控制器设计了一台额定容量为600V/3k W的单相H桥MMC实验样机,设计内容主要包括功率器件的选型与设计、系统控制电路的设计和系统程序设计。使用该样机对改进型CPS-SPWM方法、光伏电池的MPPT和环流抑制策略进行实验验证,使用MATLAB/Simulink软件对MMC的波形进行频谱分析,验证了该样机的电路和控制方法的可行性和有效性。