模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）凭借其突出的技术优势,已成为柔性直流输电系统中首选的换流器类型。但由于MMC换流器结构复杂、运行状态多样,其稳态运行时的功率传输能力不仅受换流器内各电气参数的限制,而且与换流器交流侧系统的运行状态密切相关。此外,当换流器交流侧发生非全相运行时,换流器稳态运行时的功率传输也将受到影响。因此,本文围绕MMC换流器功率分布区域以及其非全相运行控制策略进行了深入研究,主要研究内容及成果如下:研究了半桥型MMC换流器功率分布区域的确定方法。在半桥型MMC换流器等效数学模型的基础上,通过相量分析方法,分析了交流侧出口电压约束、交流侧电流约束、调制比约束等不同约束条件对MMC换流器功率分布区域的影响,最后综合考虑各约束条件间的关系,确定了MMC换流器的综合功率分布区域。研究了MMC换流器各约束条件间的参数匹配原则。分别对影响MMC换流器有功和无功输入/输出能力的各种约束条件进行了分析,根据系统对不同控制策略下MMC换流器功率传输能力的不同要求,研究了MMC换流器各约束条件的参数匹配原则。最后在PSCAD软件中对MMC换流器的综合功率分布区域和参数匹配原则进行了仿真验证。研究了MMC换流器非全相运行控制策略。首先根据MMC换流器交流侧非全相运行时的序网关系,对MMC换流器交直流侧各电气量的变化特性进行了分析。在此基础上,为了保证换流器两侧系统的有效连接,提高系统的运行可靠性,设计了MMC换流器的非全相运行运行控制策略。最后在PSCAD软件中对提出的控制策略进行了仿真验证。