随着新能源发电的快速发展,模块化多电平换流器(MMC)在输电系统中得到了广泛应用,然而有报道指出多项柔性直流输电工程均发生过不同程度的振荡事故。因此,研究影响MMC系统稳定性的因素并提出相应振荡抑制策略迫在眉睫。基于端口阻抗模型的振荡分析方法对于分析复杂电力电子系统的振荡问题十分有效。本文综合考虑各个控制环节的影响,建立了交流电压控制模式下MMC的端口阻抗模型,以接风电场为例进行了振荡分析并对分析结果进行验证,从负载容量及控制器参数角度提出增强稳定性、抑制振荡的策略。首先,引入了电容电压控制策略并基于桥臂平均模型搭建了MMC接有源交流负载的等效仿真模型。对电容电压控制策略进行了详细的推导和分析并通过仿真对其控制效果进行验证,表明该控制方法用于交流电压控制时有助于提高MMC的调制能力,使其具备一定的过调制输出能力。仿真实现了模块化多电平换流器交流电压控制的目标,验证了环流抑制策略对桥臂二次谐波电流的抑制效果,为阻抗模型和振荡分析的验证奠定基础。然后,建立了包含交流负载阻抗影响的MMC交、直流侧端口阻抗模型。基于谐波线性化方法建立了交流电压控制下的MMC主电路小信号模型,并结合多同步坐标系下控制环路小信号模型,推导交流电压控制下MMC的端口阻抗模型。基于阻抗测量的基本原理开发了端口阻抗仿真扫描工具并验证了其阻抗测量的准确性。通过该工具对MMC阻抗模型的准确性进行验证,表明所建立的端口阻抗模型能够准确反应MMC在交流电压控制下的端口阻抗特性。分析表明在加入环流抑制情况下交流负载阻抗对MMC端口阻抗影响较小,可以忽略。最后,以接双馈风电场为例研究MMC接有源交流负载系统的振荡问题。分析基于所建立的端口阻抗模型进行,并综合考虑风机台数(风场出力)、电压控制器、电流控制器、环流控制器以及电容电压控制环节对系统稳定性的影响。通过三维阻抗伯德图来分析控制器参数在小范围内变化时MMC交流侧端口阻抗的变化,并结合仿真扫描风电场阻抗来分析系统的振荡风险,根据所绘制裕度曲线来分析系统振荡风险随着某参数变化的特点并通过时域仿真对理论分析结果进行验证。结果表明并网风机台数增多会增加系统的振荡风险;电压控制器积分系数、电流控制器比例系数对系统稳定性影响明显;环流控制器有助于提高MMC系统的动态响应速度,且通过适当调节环流控制器的比例系数可以提高系统稳定性,抑制振荡。电容电压控制器对于交流阻抗影响较小,对忽略直流侧扰动情况下改善风场经MMC并网系统稳定性作用有限。