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模块化多电平变流器(modular multilevel converter, MMC)最早由德国的A.Lesnicar和R.Marquardt在2003年的IEEE Power Tech Conference上提出的[17]。由于其易扩展性并能实现故障状况下的冗余，自其提出以来受到广泛的关注和研究，并应用于高压直流输电等大功率场合。本文针对MMC的控制算法和直流双极短路过程进行分析，主要研究内容包括: (1)介绍了MMC的拓扑结构及工作原理。 (2)介绍了SUPWM(submodules unified pulse width modulated)调制算法原理，结合工程中的实际问题，本文提出一种改进的SUPWM调制算法，仿真结果证明，该调制算法能有效降低排序消耗的时间，降低输出电压的THD(total harmonicdistortion)，并能降低IGBT开关频率，有效实现模块电压均压控制。 (3)对MMC进行数学建模分析，构建MMC等效电路，将传统的电压源控制器中的双闭环控制策略应用于MMC结构中，仿真验证了控制策略正确、有效。 (4)对MMC内部环流产生机理进行分析，提出一种新型环流抑制控制方法，通过仿真验证该方法等有效抑制环流并减少子模块电容电压波动。 (5)介绍多端柔性直流输电系统的控制方式，仿真验证电压偏差控制策略。 (6)对MMC发生直流侧短路故障进行分析，分析其动态工作过程，仿真验证理论分析的正确性。 (7)设计MMC短路故障试验平台，介绍实验平台的工作过程，实验结果验证了理论分析和实验设计的正确性。