模块化多电平换流器（MMC）以其谐波性能优越、效率高、易扩展等优势,在柔性直流输电、电机驱动、光伏并网等领域受到了广泛的关注。与此同时,作为一种电力电子变换器,MMC由于采用高速半导体器件,在高频开关过程中会产生很高的dv/dt和di/dt,并在其常用调制方法中产生共模电压问题,即共模电压高频跳变。此时,共模电压成为重要的电磁干扰（EMI）源,影响电网二次设备及其设备自身的工作。另外,在电机驱动系统中,MMC共模电压问题会加速电动机绕组绝缘的恶化并损坏电动机轴承,也增加了零序电流继电器误动作的概率,甚至危害触碰电机外壳人员的生命安全。本文针对双星形结构MMC在常用的多种传统调制方法下存在的共模电压问题,分别提出了优化调制方法。文中所涉及的常用调制方法既包含适用于MMC电平数较低（一般小于21电平）场合的多载波调制方法,还包含适用于其电平数较高场合的最近电平调制方法（NLM）。主要研究内容和创新点如下:首先,本文基于MMC的拓扑结构和基本原理,推导得到了共模电压的表达式,表明共模电压与三个下桥臂投入子模块总个数与三个上桥臂投入子模块总个数之差成正比。通过仿真得到,在常用调制方法下,这一差值存在高频跳变,导致共模电压也随之跳变。在NLM下共模电压每次跳变的幅值为子模块电容电压的1/3,在载波层叠正弦脉宽调制（CLS-SPWM）和载波移相正弦脉宽调制（CPS-SPWM）下每次跳变的幅值为子模块电容电压的1/6。然后,本文以五电平MMC为例,分段进行了桥臂子模块投入个数的分析,根据CLS-SPWM和NLM这两种调制方法通常使用排序均压算法进行子模块电容均压而方便直接重新计算桥臂子模块需要投入个数的特点,提出了可消除MMC共模电压阶梯跳变的六段式CLS-SPWM（S2 CLS-SPWM）和六段式NLM（S2 NLM）,搭建仿真平台对该方法进行了仿真验证。之后,本文还针对CPS-SPWM,以完全消除MMC共模电压阶梯跳变为目的,对CPS-SPWM进行了分析和优化,提出了一种脉冲顺接载波移相正弦脉宽调制（PSC-CPS-SPWM）方法,并在仿真平台上验证了所提优化调制方法的正确性和可行性。另外,由于PSC-CPS-SPWM会在一定程度上降低MMC最大调制比,因此本文将混沌理论引入CPS-SPWM,提出了一种混沌CPS-SPWM方法,用以降低MMC共模电压频谱最大尖峰处及其倍频处尖峰,并通过仿真验证了该调制方法的正确性。最后,搭建了以Si C MOSFET为功率开关器件的MMC实验平台,并对其软件和硬件进行了设计,然后通过该实验平台对本文提出的优化调制方法进行了验证。为更好地呈现本文提出的几种优化调制方法的特点,本文对这些优化调制方法进行了对比总结。