随着我国经济实力迅速提升,建设高压大容量电力网络系统,发展大规模、远距离输电,提高电力输送容量,增强供电可靠性,改善电能质量,必然需提高电力电子装置变换电压等级。模块化多电平变换器具有模块化、可冗余、输出波形质量好等特点,在柔性直流输电领域应用广泛。随着电压等级不断提升,变换器子模块数量会大量增加,不仅使系统增添大量硬件,需耗费大量运算资源,调制复杂度随着MMC子模块数量增加而上升,并且难以实现变换器子模块电容电压均衡控制。文章首先详细介绍了变换器主电路拓扑、子模块拓扑、工作原理以及常用调制策略原理,针对传统空间矢量调制策略难以拓展至高电平MMC系统的问题,提出使用基于旋转坐标系的空间矢量调制策略应用于模块化多电平变换器,简化了传统调制策略的运算量,提高了MMC的输出特性,使其可以拓展至任意电平MMC系统。随后分析了电容电压不平衡现象产生的原因,提出了基于桶排序法的优化电容电压均衡控制策略,解决了传统基于冒泡排序法的电容电压均衡控制策略排序运算量大、开关频率高等问题。最后研究了基于移相空间矢量调制的电容电压均衡控制策略,将三相桥臂三个子模块组合构成控制单元,对单个控制单元使用两电平空间矢量调制策略,再通过移相将调制策略拓展至整个MMC系统。同一侧桥臂上不同控制单元之间输出特性等效,对全部控制单元采用轮换控制以保障在一个轮换周期内,所有子模块运行工况保持一致,最终实现电容电压平衡控制。建立了三相MMC实验平台,设计了DSP与FPGA组合控制流程,并通过实验,对基于旋转坐标系的移相空间矢量调制策略以及电容电压均衡控制策略进行了实验验证。