模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)因其具有等效开关频率高、扩展性强等优势受到越来越多的关注,其在柔性直流输电领域的应用也成为现在的研究热点。目前在柔性直流输电系统工程中最广泛应用的是基于半桥子模块的MMC变换器,但是在直流母线发生短路故障时,半桥型MMC无法对直流故障的进行主动防御,因此拥有直流短路故障穿越能力的全桥MMC得到越来越多的关注。本文主要对全桥MMC变换器的控制策略和电容电压波动优化做了相关研究,并进行了仿真验证,主要内容包括:(1)介绍了全桥型MMC的拓扑结构和子模块的工作原理,并对全桥MMC能够降直流电压与反极性运行机理进行了分析。对全桥MMC所适用的调制方法进行了比较,采用了基于双调制波的载波移相调制方法,并对其进行了谐波分析,通过仿真验证了该调制方法的可行性。(2)给出了全桥MMC的控制策略:建立全桥MMC系统的等效数学模型并利用其数学模型对系统基本的控制策略进行了设计。针对全桥子模块能输出负电平的特性,给出了全桥MMC降压与反极性运行的实现方法,任意改变直流电压指令,实现双环控制。采用子模块电容电压的闭环控制与电容均压控制方法,完成了对电容电压均衡的控制目标。(3)围绕全桥MMC内部存在环流的问题,分析桥臂环流的主要成分,并针对二倍频分量采用基于PR调节器的环流抑制策略。针对MMC存在电容电压波动的问题,深入分析了系统电压调制比和子模块电容电压波动之间的关系,对相关理论与仿真进行了分析。最后,分析了基于三次谐波注入的方式对全桥MMC的各个电气量的影响,得出三次谐波注入也能有效的减小子模块电容电压,通过仿真验证了所提方法的有效性。