与传统交流输电系统相比,柔性直流输电系统在远间距、大容量孤立负荷供电和异步电网互联等问题上有很大的优点。本文对基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)系统的阀组级和换流站级控制策略在交流系统三相对称及不对称状态下的控制效果进行了研究,研究的内容主要包括以下方面:1)介绍了MMC的拓扑结构及工作原理,建立了MMC-HVDC系统在三相静止坐标系下的数学模型,分析了两端MMC-HVDC系统的基本结构和特性。2)针对MMC子模块电压不均衡问题,本文提出了一种优化开关频率的子模块均压法。先把桥臂子模块分组,再对各组的电压之和排序,然后设定允许的组间最大电压差后在各组引入保持因子。仿真结果表明该优化方法在子模块均压的同时可以有效地降低开关频率,从而减小开关损耗。3)由于环流的存在会使MMC的桥臂电流发生畸变,从而引起系统的交流侧电压畸变,本文在分析环流产生机理的基础上提出了一种无需相间解耦的环流抑制策略。先提取二倍频分量,之后滤除高频谐波,然后将获取的直流分量由负反馈送入原始环流后得到谐波,谐波经过准PR控制器产生环流补偿量。仿真结果表明该控制策略在简化控制模型的同时有效降低了环流中的谐波分量,MMC桥臂电流的畸变率降低。4)分析了两端有源MMC-HVDC系统在交流系统三相对称时的结构特性,设计了基于PR控制器下的内环电流控制器,它无需dq坐标变换和解耦控制。仿真结果表明系统能在较短的时间内追踪到参考值并且迅速趋于稳定。5)建立了交流系统三相不平衡时系统的数学建模,并提出了一种在α、β坐标系下基于反馈线性化的内环控制器,它可以在简化模型的同时提高系统的稳定性。仿真结果表明该控制策略在简化控制模型的同时,三相电流能基本保持对称,负序电流的抑制效果良好,振荡很快趋于稳定。