稳定的直流电压与合理的负荷功率分配是多端柔性直流输电(Voltage Source Converter Multi-Terminal Direct Current,VSC-MTDC)系统控制的核心问题,该系统优于传统的双端直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)系统,可以实现多电源供电和多负载受电的灵活运行,更适用于能源互联网和可再生能源并网,降低弃光、弃风的比率等。同时,在VSC-MTDC系统中,模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)的应用更为广泛,MMC自身结构简单,扩容能力强,可克服大容量输电引起的内部半导体器件容量受限等问题,也正因为MMC内部模块数较多,调制策略的研究对其安全稳定运行具有重要的意义。为此,本文对VSC-MTDC系统的控制方法进行了深入的研究,并且围绕系统电能变换这一重要环节对MMC的建模和调制技术进行了详细的分析。具体内容包括以下几个方面:首先,论文针对VSC-MTDC系统的放射状和网状结构,提出了一种基于下垂控制的改进功率分配方法。该方法在传统下垂控制的基础上,考虑了电压波动和功率分配两个因素,在对目标变换器进行控制时,引入了直流母线电压和输出功率作为比较值,通过比例积分控制器获取两个补偿分量。同时利用低带宽通信技术采集控制信号,最终实现了系统变换器输出侧的直流母线电压的提升,以及在线路电阻随输电线路长度不同取值不同的情况下负荷功率的合理分配。最后验证了该控制方法在不同的柔性直流输电系统网络结构中的稳定性。其次,论文针对VSC-MTDC系统,在改进型下垂控制的基础上,提出了一种最优的负荷功率分配方法。通过对系统π型等效输电线路损耗的分析,基于最优功率流动策略对VSC-MTDC系统的直流电压和功率分配进行优化,得到最小损耗时的各个端口的输出电压,再结合下垂控制中参考输出电压的公式,计算出最优的比例系数来分配系统的功率。最后分析了线路参数和通信延迟对系统的影响,确定了控制系统的稳定性。论文分析了MMC的过调制问题。通过对MMC的广义建模可知,基频分量的幅值反映了变换器的调制比,因此需要减小MMC调制比的最大值从而避免过调制。本文提出了一种调制方法,在调制比中插入补偿分量以便于降低MMC调制比中的基频分量,结合MMC子模块电容参数的设计和变换器的运行范围,分析了调制比中抑制环流的补偿分量与电容电压纹波之间的数量关系,最终得到了MMC最大调制比的取值范围。该方法有效地抑制了系统环流,避免了过调制现象的发生,有利于MMC系统的稳定运行。最后,论文针对VSC-MTDC系统,详细分析了交流侧单相接地故障的控制问题。提出一种通用控制方法,通过采用信号延迟消除法对并网电流进行正负序分解,推导了在不同运行模式下产生的电流参考值,利用比例谐振控制器控制并网电流。同时,针对多电平VSC-MTDC系统,通过理论分析最终得到了MMC的直流侧等效阻抗模型,并进一步讨论了调制比中补偿分量以及MMC子模块电容等参数和等效阻抗模型的相关性。根据MMC直流侧等效阻抗模型,分析了MMC-MTDC系统一端发生故障后,直流侧电压波动传递到另一端的过程,讨论了输电系统中不同参数对波动传递的影响。