高压直流输电具有输电容量大、距离远、效率高、损耗低等优势,发展高压直流输电有利于促进水电资源、煤电资源、核电资源和可再生能源基地的集约化开发。换流器作为高压直流输电交直流电网之间的桥梁,是实现系统安全、高效、稳定运行的关键。MMC(Modular Multilevel Converter,模块化多电平换流器)在应用于直流输电系统中的时候,一般交流侧与电网连接,电网“不对称”情况是普遍存在的,严重影响系统的可靠运行。MMC作为多电平换流器拓扑的一种,自提出后便因为其模块化设计,输出电压谐波含量低,开关频率低等诸多优点便受到国内外学者的广泛关注,但是由于其自身结构的特点,MMC也存在电容电压均衡,环流抑制等诸多问题,在不平衡电网电压条件下,MMC的控制更为复杂,为此,从以下几个方面对MMC展开了研究。首先,针对传统MMC电容电压均衡控制计算量大,开关频率高的问题,提出基于线性时间选择算法的电容电压均衡控制策略和基于变基准值比较的电容电压均衡控制策略,并在此基础上引入电容电压离散度,在保持电容电压均衡的同时降低器件平均开关频率,仿真结果表明所提策略可显著降低电容电压均衡计算量,并降低器件平均开关频率。其次,MMC中由于电容电压差异导致三相桥臂之间存在相间环流,桥臂环流的存在,不仅增大了器件电流容量,也增加了额外的器件开关损耗,因此,有必要采环流抑制策略对环流进行抑制。分析相间环流的产生机理,得出环流的主要成分为直流分量以及二倍基频分量,提出基于准降解准矢量控制器的环流抑制策略,仿真结果表明采用环流抑制策略后,桥臂环流得到明显抑制。最后,分析不平衡电网电压下MMC的运行工况,在不平衡电网电压下,模块化多电平换流器的输出电流中会出现负序电流,有功功率及无功功率产生二倍频波动,提出基于准降解矢量谐振器的不平衡控制策略,仿真结果表明所提策略可以分别实现三种控制目标,并与基于双dq-PI的不平衡控制策略进了对比,所提不平衡策略具有更快的动态响应速度。