模块化多电平变换器因其具备高度模块化的结构、电压等级易于提升等优势,受到广泛关注和研究。本文以MMC整流器为研究对象,介绍并分析了基于MMC的大功率整流器的关键技术问题的研究现状,通过构建单相MMC整流器仿真系统和实验样机来研究MMC拓扑的调制策略、启动控制、双闭环控制策略、子模块电容电压均衡控制策略以及环流抑制策略等关键问题。详细分析了基于MMC的大功率整流器的拓扑结构和工作原理,建立了单相MMC整流器的等效数学模型,在此基础上研究基于MMC整流器关键技术问题,给出了具体的调制策略、控制方案,并分析了主电路中的电感电容参数设计方法。基于saber仿真软件搭建了单相五电平MMC整流器系统,对文中所设计的控制方式进行仿真分析验证,对建立的单相五电平MMC整流器进行了稳态和动态仿真分析,验证了文中所设计的控制方案的可行性和性能。详细地设计了基于MMC的整流器实验样机,包括硬件架构设计、DSP+FPGA+CPLD控制系统设计等。在研制的MMC整流器实验样机上,对前述理论研究和仿真分析结果进行了初步的实验验证及分析。研究结果表明,文中所设计的控制策略有效地起到了均衡子模块电容电压和抑制环流的作用,控制了直流侧电压的稳定以及基本实现单位功率因数的要求。