模块化多电平换流器具有模块化程度高、扩展性强、等效开关频率高、开关器件耐压要求低等优点,广泛应用于柔性直流输电和直流电网中。但MMC系统多变量、多控制目标、强耦合性以及非线性的特点增大了控制系统设计的难度。因此,对MMC内部变量控制、外部变量控制以及MMC内部耦合的研究尤为重要。针对MMC内部存在多变量的问题,根据子模块平均模型与静止坐标系下MMC的数学模型,分析了MMC内部电气量的主要组成成分及产生机理。对直接调制下产生的环流,在静止坐标系下使用准比例谐振控制器对其进行抑制。对于闭环调制下的桥臂间电容电压,在电压外环使用比例积分控制器,在电流内环使用比例积分谐振控制器,实现对桥臂间电容电压和以及差的控制以保证系统的稳定。并且通过仿真验证了控制策略的有效性。MMC外部变量的控制方法由传统的两电平电压源逆变器发展而来,但是现有的许多控制方法在控制的过程中忽略了内部一些耦合因素,这会导致系统控制效果变差,影响系统动态性能等。为减小控制器设计难度、提高系统运行性能,建立了交直流侧平均模型,并引入子模块电容电压动态方程,分析了内部不平衡电流控制以及子模块电容电压对交流侧电流控制造成的影响。然后提出了基于静止坐标系下补偿的功率解耦控制策略,在旋转坐标系下消除d轴和q轴电流的交叉耦合项,在静止坐标系下消除内部不平衡电流控制以及子模块电容电压的影响,实现有功功率和无功功率的完全解耦,并通过仿真验证了该控制策略的有效性。最后,对直接调制、闭环调制以及静止坐标系下补偿的功率解耦控制策略的上下桥臂间电容电压和以及差的自平衡机理进行研究,并且证明了基于静止坐标系的功率解耦控制策略具有桥臂间电容电压自平衡能力。