基于模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)的储能装置是一种以模块化多电平变换器为功率接口,蓄电池作为储能单元的双向功率设备,可以吸收和释放电网中的电能,平抑可再生能源并网带来的功率波动,提高电力系统的稳定性。基于模块化多电平变换器的储能装置相比于传统的电网储能设备,采用了分散式的储能方式,将蓄电池通过储能变换器连接在模块化多电平变换器子模块上,显著降低储能单元并网的电压等级,降低储能单元串并联控制的复杂度,提高储能系统工作的可靠性。基于模块化多电平的储能装置在可再生能源并网、机车牵引等领域具有良好的应用前景。本文针对基于模块化多电平的储能装置做了模块化多电平变换器并网控制策略、储能控制器并网控制策略、储能单元荷电状态SOC(State of Charge,SOC)均衡控制策略和子模块电容电压平衡控制策略的研究。研究模块化多电平变换器子模块结构、主电路结构及其工作原理,在了解模块化多电平变换器工作原理的基础上建立模块化多电平变换器的并网电流控制模型,以模块化多电平变换器的电流控制为目标,在而旋转坐标系下设计模块化多电平变换器并网电流控制器,实现对模块化多电平变换器并网电流的控制,通过仿真验证并网电流控制策略的有效性。掌握储能变换器的拓扑结构及其工作原理,在了解储能变换器控制原理的基础上建立储能变换器的电流控制平均状态模型,以储能变换器充放电电流控制为目标,设计储能变换器的电流控制器,实现对于储能单元充放电的控制,通过仿真验证储能变换器电流控制策略的有效性。提出基于模块化多电平变换器的储能装置放电过程中子模块储能单元SOC均衡控制策略,在理解子模块储能单元SOC不均衡原理的基础上提出SOC分层闭环控制策略,建立相间SOC均衡控制、上下桥臂间SOC均衡控制、同一桥臂子模块间SOC均衡控制,通过仿真验证SOC分层均衡控制的有效性。总结模块化多电平变换器运行过程中子模块电容电压平衡控制原理,在理解子模块电容电压波动原理的基础上建立相间子模块电容电压控制、上下桥臂间子模块电容电压控制、同一桥臂子模块电容电压控制,实现子模块电容电压分层闭环控制策略,通过仿真验证子模块电容电压平衡控制的有效性。本论文在模块化多电平的储能设备控制策略基础上,通过交直流电网互联有功功率波动抑制仿真,验证基于模块化多电平的储能装置控制策略对于随机性负荷有功功率波动抑制的有效性。