在新一代的柔性高压直流输电工程中,模块化多电平变流器（MMC）凭借其模块化设计、灵活的可扩展性、良好的谐波特性、系统效率高等特点已成为工程中首选的换流器拓扑。在实际工程中,MMC通常包含成百上千个子模块,其控制系统需管理所有子模块的运行。针对多模块MMC的管理,分布式控制策略作为一个有前景的解决方案,目前逐渐吸引了国内外学者的广泛关注。本文以模块化多电平变流器为研究对象,开展其分布式控制系统的控制环交叉影响和控制冲突原因分析、冲突抑制和稳定性提升策略研究、电容电压轮循传输方式研究和电压控制性能评估方面的工作,具有一定的理论价值和工程应用价值。本文的主要研究内容如下:首先,本文从单相MMC拓扑出发,推导和建立其数学模型,阐明其控制目标和控制系统,并在此基础上对现有分布式控制策略进行对比介绍和问题分析。其次,针对控制算法复杂度和通信数据量均独立于子模块的新颖MMC分布式控制策略中的控制冲突问题开展研究。建立MMC分布式控制系统的全局等效模型,深入分析了控制环之间的交叉干扰作用对控制目标的影响,揭示了MMC分布式控制系统中控制冲突的本质原因。在此基础上,提出一条控制器参数设计原则来约束电容电压环的控制器参数设计,以抑制控制冲突和提升MMC分布式控制系统的控制性能。基于单相MMC仿真模型,验证了控制环交叉干扰分析和控制冲突原因分析的正确性、以及控制参数设计原则的有效性。再次,针对MMC分布式控制系统中的电容电压通信数据量和控制性能的权衡问题,考虑到现有MMC分布式控制策略的不足,本文提出一种适用于MMC分布式控制系统的电容电压轮循传输方式以避免控制冲突和降低通信网络负担。详细阐述了分布式控制系统的任务分配和所提的轮循传输方式的两种模式,推导和建立了两种轮循传输模式下相平均电容电压的表达式、具有滤波功能的传输频率、以及电容电压控制环的等效模型,并对不同的传输频率下分布式控制系统的电容电压控制性能进行评估。通过单相MMC仿真模型,验证了基于电容电压轮循传输方式的MMC分布式控制系统的控制性能及其在低开关频率下的可行性。最后,基于搭建的MMC实验平台,对本文提出的控制参数设计原则在抑制控制冲突方面的有效性、以及基于轮循传输方式的MMC分布式控制系统性能进行实验验证。