配电网中110k V及以下电压等级的变电站常采用单母线分段接线,通过母线分段开关改变变电站母线的运行,该运行方式在响应速度、动作次数和潮流控制等方面受限,而变电站作为电网中分配电能的重要环节,变电站从功能和运行方式上来说就单一化。将智能软开关融入到变电站中进而取代母线间互联的分段开关,促使变电站由被动模式转换为主动模式,形成一种柔性互联的新形态的供电结构。由此,本文提出一种基于背靠背模块化多电平换流器（Back-to-Back Modular Multilevel Converter,B2B-MMC）替代变电站主变压器母线分段开关的新型变电站形式,并将其称为柔性互联变电站（Flexible Interconnection Station,FIS）,在此基础上首先提出一种基于B2B-MMC的柔性互联变电站孤岛平滑切换控制模式,根据仿真验证了该方法降低了换流器模式切换过程中引起的电气冲击;其次设计了基于B2B-MMC的含柔性互联变电站的高压配电网分层控制策略,实现了多个变电站间的优化协同控制及系统潮流的主动调控。本文的具体研究内容如下:首先,阐述了柔性互联配电网的发展及其研究现状,并对柔性互联设备的典型拓扑结构进行了简要分析和对比,介绍了智能软开关的运行控制、优化调度等在配电网中的应用。其次,提出了基于B2B-MMC的柔性互联变电站架构,并阐述了该互联结构在配电网中能够实现多方面的功能形态;接着分析了MMC全桥子模块的拓扑结构及其工作原理,并建立了MMC的数学模型,介绍了其常用的基本控制策略;设计了MMC双环控制和环流抑制控制,并在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了仿真模型,分析了该结构能够实现变电站系统的功率互济。然后,针对主变压器故障退出运行后,换流器控制模式切换过程中产生的冲击电压和冲击电流会严重威胁设备运行安全和系统供电可靠性。因此提出了一种平滑切换控制方式,提高系统的稳定性。通过PSCAD/EMTDC暂态仿真软件中的仿真结果分析了所提方法在换流器切换过程中的响应特性,验证了所提方法的有效性和实用性。最后,针对主变压器之间的母线分段开关难以实现连续准确调控潮流,故提出一种基于B2B-MMC的含柔性互联变电站的高压配电网分层控制策略,将站控层与调度层结合起来。第一层控制通过协调站控层和调度层,保证系统稳态运行;第二层控制站控层,提高设备利用率;第三层控制为调度层,以实际配电网为例实现其网损最小运行,为设备层提供调度值,提升高压配电网运行可控水平。并验证所提控制方式的有效性。