模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）作为一种全新多电平换流器拓扑结构在高电压等级的大功率电能传输领域得到非常广泛的应用。在柔性直流输电系统中需要对MMC桥臂子模块电容进行均压控制且MMC运行过程中内部存在相间环流问题,本文着重针对这两个方面对MMC的控制方法进行改进优化。首先,对MMC的工作原理和开关状态进行了详尽的介绍并对MMC基于载波移相正弦脉宽调制和最近电平逼近调制两种调制策略进行了分析。针对MMC基于传统排序方法下的子模块电容电压均衡控制存在的不足提出一种基于子模块电容电压平均独立控制的改进型子模块均压控制策略,根据MMC拓扑结构和工作特点分析了其环流产生原因,根据环流组成成分运用基于低通滤波器的环流抑制策略进行内部环流抑制。通过仿真与传统方法比较,验证了改进控制方法下MMC环流波动减小,子模块均压效果良好降低了桥臂电流总谐波畸变率。其次分析了基于MMC的高压直流输电系统（MMC based High Voltaged Direct Current,MMC-HVDC）的分级控制理论,阐述MMC-HVDC控制基本原理建立MMC-HVDC在d、q旋转坐标系下数学模型并设计直接电流控制器。采用前馈解耦控制设计电流内环和功率外环并通过仿真验证子模块均压与相间环流抑制效果。针对直接电流控制器在实际应用中参数整定困难,控制结构复杂等缺点将模型预测控制运用到MMC-HVDC控制中。最后针对传统有限集模型预测控制存在控制器运算负荷过大等问题。提出一种分层逆向模型预测控制方法,通过逆向预测导通子模块数目进行最优输出电压拾取,计算桥臂不平衡压降并对其进行补偿进而实现环流抑制和交流侧电流控制。无需计算系统全部子模块投切状态省去权重因子设计过程,降低循环预测次数提高了控制器的动态性能。在均压环节运用改进的虚拟子模块循环映射方法引入换位裕度减少器件开关频率和控制器计算负荷增加了系统稳定性。在仿真平台中搭建MMC-HVDC双端有源系统进行控制策略的仿真。仿真结果显示与传统控制方法相比,子模块均压效果明显且系统动态性能良好控制器运算负荷降低,验证了所提方法有效性实现对MMC-HVDC的高效换流。