模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)因其具有高输出波形质量、高效率、高可靠性等突出的技术优势,成为了高压大功率柔性直流输电系统中的主流拓扑之一。但已有相关研究和报道表明,作为关键电能变换装置的MMC接入电网时可能出现谐波振荡,阻碍了电能的正常传输。目前许多研究期望通过基于阻抗的分析方法来研究导致并网MMC出现振荡现象的原因,但所建立的阻抗模型忽略了MMC本身结构引起的复杂的谐波特性,也并未考虑并网MMC常用的直流电压及功率控制外环的影响,其端口阻抗特性可能与实际系统差异较大,导致分析结果不够准确。因此准确提取MMC的阻抗特性成为了研究MMC系统性能的关键之一。本文针对柔性直流输电系统中与电网连接的并网MMC,首先基于平均数学模型分析了并网MMC系统中的谐波特性,为后续频域建模分析过程奠定了基础。之后通过与详细开关模型的时域仿真对比验证了平均模型的准确性,应用平均模型有效提高了本文的仿真分析效率。然后本文基于多谐波线性化方法,考虑了MMC内部的复杂谐波特性的影响,以矩阵的形式在频域下建立了并网MMC的主电路模型,接着对并网MMC典型的双闭环控制结构进行了分析,明确了具有不对称结构的外环和内环在频域中的相互关系,建立了完整双闭环控制结构的模型,同时也推导了环流抑制结构以及锁相环的模型,进而得到了比现有模型更准确的并网MMC交直流侧阻抗模型,使得阻抗分析结果更加准确。最后,本文通过仿真分析验证了所建立的阻抗模型的准确性,同时对影响并网MMC阻抗特性的主要因素进行了分析,讨论了各因素对系统振荡情况的影响规律,并且本文应用阻抗分析方法对并网MMC接入非理想电网时的振荡情况进行了分析,验证了所建立阻抗模型的应用价值。