模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)以其优越的性能在柔性直流输电、电机驱动、可再生能源发电并网和储能系统等中高压大功率场合得到越来越广泛的研究和应用。对MMC电容电压纹波进行了分析,针对开环调制中电容电压预估方法含有积分环节,考虑估计所需电压电流信号中谐波成分和干扰信号,直接积分运算受到影响,且存在积分初值选取和积分饱和等问题,提出两种改进的电容电压预估方法：基于二阶广义积分的电容电压预估和基于双同步参考坐标系的电容电压预估方法；采用二阶广义积分器能够对输入的信号进行滤波,且不会对特定频率的信号幅值产生影响,可以提高电容电压预估的准确性；而二倍频同步参考坐标系和基频同步参考坐标系上分别对上下桥臂电容电压之和与之差进行估计,避免了电容电压估计中的积分环节,适用于同步参考坐标系控制下的电压估计。最后,在PSCAD/EMTDC 环境中搭建的MMC仿真模型验证了所提方法的正确性和有效性。