柔性高压直流输电(High voltage direct current,HVDC)技术是解决当前远距离输电难题的最优选择。模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)由于其模块化、易扩展和电压电流波形质量高等优点,已经成为当前直流输电领域中的主流拓扑。目前投运的HVDC工程大多是点对点电能传输,因此MMC的背靠背运行成为了目前柔性直流输电工程的基本运行方式。对于MMC背靠背输电系统来说,其电压与功率等级均较高,一旦发生故障停机将造成严重的经济损失,因此其稳定性是系统的首要要求。目前针对MMC背靠背输电系统的稳定性研究,主要集中在MMC与风电场或者理想交流电网互联时的场景,而很少关注MMC背靠背运行时直流母线上的稳定性。针对这些问题,本文首先使用谐波线性化方法对MMC建立了直流侧阻抗模型,这种方法能够反映MMC内部复杂谐波的耦合作用,将系统转化为线性定常的模型。并且本文考虑到MMC所接电网为非理想电网的情况,在建模过程中将两台换流站交流侧所连接交流电网的阻抗和直流线路上的阻抗都考虑到模型中,使模型更加接近工程实际。其次,考虑控制器作用,本文对MMC小信号扰动下的谐波成分进行了相序分析,明确dq坐标系下控制器对不同相序信号的控制作用,从而分别对MMC整流站和逆变站建立了准确的闭环直流侧阻抗模型。最后,使用阻抗判据进行稳定性分析,发现当背靠背换流站控制器参数或硬件电路参数设计不当时,直流母线会出现谐振现象,解释了MMC背靠背系统不稳定的成因。通过详细分析MMC背靠背输电系统直流侧阻抗形态的影响因素,明确了各控制器参数、硬件参数以及所接电网阻抗对MMC直流侧阻抗形态的影响,从而得出MMC背靠背直流输电系统最优的控制器参数和硬件参数的设计准则。本文所建立的模型和相关稳定性分析结果均经过Matlab/Simulink仿真或实验样机进行了验证。