随着电力电子技术的快速发展，模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter，MMC)因其诸多的技术优势已被应用在多项柔性直流输电工程中。MMC相比于两电平三电平电压源换流器具备开关频率低、输出电压波形质量好以及模块化设计易于扩展等优点，在系统互联、分布式能源并网、海上钻井平台供电以及大城市供电等场合具有广阔的应用前景，更被认为是未来建立柔性直流电网的核心设备。近年来，针对换流器子模块电容电压均衡控制策略已有大量文献进行了研究，本文在总结前人研究成果的基础上，从降低器件的开关频率和降低排序算法的时间计算复杂度两个方面进行了更为深入的研究，主要工作包括以下几点:　　(1)综述了MMC的发展过程，分析了MMC的基本拓扑结构和运行原理，并推导了其数学模型，介绍了其主电路及子模块拓扑、基本的调制方式以及控制策略。　　(2)分析了传统的MMC子模块电容电压均衡控制算法，首先研究了传统保持因子优化算法，然后研究了子模块电容电压的波动机理和电容电压的更新过程，提出了一种新型保持因子均压优化算法，推导了保持因子的计算方法。并通过PSCAD/EMTDC搭建了MMC-HVDC电磁暂态模型，仿真结果表明采取合适的保持因子可以在保证均压效果的前提下大大降低子模块开关频率。　　(3)通过研究子模块电容电压的更新过程，研究了排序算法的排序频率对均压效果的影响，提出了一种MMC电容电压排序频率优化设计方法，该优化方法可以降低IGBT等器件一半的开关频率，且能够同时降低排序算法整体的时间计算复杂度平均值。最后搭建仿真模型，通过对比不同排序频率下的MMC系统特性，验证了所提出的电容电压排序频率优化设计方法的正确性和有效性。