由于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)具有易扩展、波形好和运行可靠性高等优势,被认为是目前应用前景最好电压源换流器。采用MMC的柔性直流输电不仅适用于未来快速发展城市的供电,还在背靠背异步互联和新能源并网等领域有着举足轻重的作用,成为了专家们关注和研究的热点。本文以MMC为研究对象,从均压和环流问题为出发点,对MMC的控制策略进行改进和优化,以保证MMC运行高稳定性、高效率和输出电能质量好。从理论和仿真两方面分析研究了控制策略。首先,在讲解MMC拓扑结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,并完成基本控制策略。提出分组设限电压均衡控制策略,即使电平不变时,越限的子模块也要轮换,来均衡其电压值。通过分组能增加模块维持原有状态的能力,降低开关能量消耗。引入补偿模块BC,来降低偏差,使得输出直流电压逼近参考值,支撑直流电压的同时有效地抑制了环流,有效地提高了运行效率。其次,对MMC电容电压均衡原理和电容充放电特性分析,提出采用分组直接插入排序来对子模块电压进行排序控制,不仅能使得电容电压一致性提升,还能减少运行损耗和排序时间。根据环流机理的推导,提出环流抑制算法。由计算的上下桥臂和环流模块数,进而得到总的投入模块数。根据最终计算的模块数进行投切的优化控制,既降低环流幅值,又减少控制器的投入与设计。最后,通过对提出来的控制策略在MATLAB/Simulink中验证,可知分组设限排序均压和补偿模块控制策略是有效可行的,分组直接插入排序和环流抑制算法的控制策略是正确有效的。