柔性直流输电（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC）是未来建设智能电网、能源互联网的关键技术。模块化多电平变换器（Modular Multilevel Converter,MMC）具有低损耗、输出电压谐波小、模块化易扩展等优点,使得基于MMC的VSC-HVDC有极大的研究价值。然而,传统MMC的子模块电容值很大,大电容的存在,导致MMC体积和成本偏高,在一定程度上影响了实际的推广应用。本文提出一种新型类三电平混合式MMC拓扑结构,其中的子模块电容仅在过渡过程中起到支撑电压的作用,不作为主要的能量传输通路,使得子模块所需的电容值可以大大减小,从而有效降低子模块的体积,也从根本上减小了MMC的体积和成本。首先,对所提出的新型类三电平混合式MMC的拓扑结构进行了论述,在此基础上对新型类三电平混合式MMC拓扑中半桥子模块和全桥子模块的运行模式以及上桥臂、下桥臂和箝位桥臂的运行原理进行了详细的分析,并根据新型类三电平混合式MMC的运行原理建立了数学模型。其次,对新型类三电平混合式MMC的调制方式和子模块电容电压平衡策略进行了研究。提出了基于电容电压排序的方法实现子模块电容电压平衡控制和针对新型类三电平混合式MMC的调制方法。在Matlab/simulink中搭建了新型类三电平混合式MMC的仿真模型,通过仿真验证了新型类三电平混合式MMC拓扑结构的合理性和所提出的控制方法的有效性。再次,针对新型类三电平混合式MMC的输出电压特性,设计了LCL滤波器,用以降低新型类三电平混合式MMC交流侧输出的谐波含量,满足行业规定的入网标准。最后,对新型类三电平混合式MMC的子模块进行了硬件电路设计,完成了子模块的软件编程并进行了基本测试。