随着电力电子技术的快速发展,在高电压大功率的电力系统领域、高压大型电机的变频调速、高压直流输电、柔性交流输电等都需要大功率的电力电子装置。在实现高电压大功率变换的几种技术方案中,多电平变换器由于具有优化的输出波形、高转换效率等优点,近年来受到了较多的关注。模块化多电平作为多电平技术发展中的一项新技术,为大功率高电压变换器的发展研制开辟了一条新的思路。MMC (Modular Multilevel Converter,模块化多电平变换器)是一种新型的模块组合多电平的变换器,它已成为近年来多电平变换器技术研究的热点之一将MMC应用于STATCOM在我国正处于起步研究阶段,目前对其仍有许多研究工作需要开展。本文主要对基于MMC的STATCOM(简称M-STATCOM)的器件选择和控制策略进行了相关研究,研究结果对促进M-STATCOM技术的研究与发展有一定的理论和实用价值。本文首先介绍了STATCOM技术的发展历程,并由此引出基于MMC结构的STATCOM。在介绍M-STATCOM结构的基础上,从电压相量关系、功率控制、能量传递三个角度分析了其工作原理,并对其交流侧调制方式、直流侧稳压控制方式和模块电容均压控制方式进行了讨论。合理选择M-STATCOM装置的结构参数对保障其可靠运行是至关重要的。为此,本文对其主电路中的两种重要器件：串联电抗器和功率模块的运行特性进行了分析,给出了其选型依据,这为保障M-STATCOM装置的可靠运行提供了硬件条件。同时,在此基础上进一步对功率模块的损耗进行了分析计算,计算结果可为其散热装置的选择和设计提供依据。基于M-STATCOM系统中环流产生的机理,设计了一环流抑制器,其能有效实现环流中两倍频分量的抑制,从而降低桥臂中的电流有效值使M-STATCOM系统总损耗减小。对基于瞬时无功理论的M-STATCOM的无功补偿控制策略进行了研究；从满足较快响应速度和较好控制精度的要求出发,设计了基于直接电流控制的M-STATCOM不平衡补偿控制策略。M-STATCOM不仅可工作于无功发生工况实现对电网的无功补偿,也适用于三相不平衡系统电能质量问题的综合治理应用。仿真结果表明本文提出控制策略的有效性和理论分析的正确性。最后,在搭建的三相五电平模块化多电平逆变器实验平台上,对相关的环流抑制控制策略、电容均压控制策略等进行了测试。测试结果证实了应用于MMC的PWM控制理论、模块电容均压策略及环流抑制策略的有效性。