风力发电、光伏发电等可再生能源发电技术的迅速发展,为解决人类能源枯竭问题带来了希望,但是这些波动性可再生能源的大量并网也给电力系统的稳定运行带来挑战。高电压大容量储能技术是解决当前配电网功率波动和稳定频率的有效手段,因此研究高压大容量储能技术稳定配电网频率、提高电能质量,具有重要意义。本文研究了一种基于无公共直流母线的储能式MMC(Modular Multilevel Converter)的并网调节器,并对其关键技术进行了研究。全文主要研究内容包括以下几个方面:首先,研究了无公共直流母线的储能式MMC拓扑结构,并推导了其数学模型;分析了超级电容储能系统的原理和等效模型;在此基础上研究了并网调节器的系统结构以及其四象限运行能力和补偿原理。其次,研究了储能式MMC的调制方法和控制策略。结合无直流母线MMC的拓扑结构分析了MMC的不同调制方式,设计了储能式MMC调制策略;研究了并网调节器的有功电流、无功电流的解耦控制方法与有功、无功电流解耦的控制策略;结合MMC调制方式,设计了子模块能量均衡控制策略;分析了无直流母线MMC环流机理,设计了环流抑制策略。再次,研究了基于储能式MMC并网调节器能量变化下的控制方法及容错运行策略。分析了直流电压改变时调制波的变化对并网调节器输出的影响,以及对电流内环控制的影响;提出了储能式MMC在子模块发生故障旁路后,系统容错控制策略,并通过健全相无功电流矢量分解,实现桥臂功率平衡控制。最后,研究了基于储能式MMC并网调节器的无功补偿和动态有功补偿方法。分析了并网调节器对电网进行无功补偿的原理及策略;研究了并网调节器对于弱连接配电网的动态有功补偿策略,设计了负荷冲击下动态有功电流缓冲补偿函数;研究了在能量约束下并网调节器有/无功协调补偿策略。搭建了基于储能式MMC的并网调节器实验平台。