模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)具有高度模块化、开关频率低、功率等级扩展方便的优点,在中高压场合有很大的应用潜力。目前,MMC已在直流输电领域取得了良好的发展和应用,但是在中高压电机驱动领域的应用,还有许多值得进一步研究的地方。例如,在中高压电机驱动场合,要求调制策略有很好的变频特性,并且易于数字化实现。空间矢量调制策略作为一种直接跟踪磁链的调制方法,非常适合应用于变频场合,但是其调制复杂度却随着MMC子模块数量增加而剧增,为此本文针对MMC空间矢量调制策略进行相关研究。本文研究并提出了一种简化的应用于MMC的空间矢量调制方法。论文首先将同侧桥臂单子模块进行组合,形成新的控制对象,本文称其为子单元。每个子单元中的三个子模块分别来源于三相桥臂,其结构与两电平电压源变换器类似,因而可以将两电平空间矢量调制策略应用于每个子单元。为了达到更好的多电平输出效果,论文中将各子单元采样时刻相互错开,各子单元根据自身采样值独立调制,使同一桥臂各子单元的合成矢量与多电平空间矢量相似,保证了MMC良好的磁链跟踪效果,提高了MMC的等效开关频率和直流电压利用率。由于该方法是基于子单元来实现的,因而其空间矢量策略的复杂程度不会随着MMC子模块数量的增加而增加。此外,本文还给出了基于子单元采样时刻轮换的电容电压平衡策略,保证了每个子单元充放电时间一致,不需要复杂的闭环控制即可保持电容电压平衡。为了增加子单元的开关矢量数量,提高子单元的控制灵活性,本文进一步拓展研究了基于多子模块组合的MMC空间矢量调制策略。文中以每个桥臂有两个子模块参与组合为例,分析了每个子单元的冗余矢量情况,以及空间矢量调制的实现过程。针对两个子模块组合下子单元空间矢量调制策略中子单元内部子模块出力不均的情况,本文在保持子单元间采样时刻轮换的基础上,增加了子单元内部子模块间开关信号的轮换,并分析了内部轮换的原理和轮换周期的选择原则。文中深入研究了上、下桥臂间对应子单元的采样错时间隔对MMC输出电压电平数的影响,通过设计不同的采样错时间隔,MMC可以工作在N+1或2N+1电平输出模式。基于现有三相MMC实验硬件平台,本文设计了上述所提控制方法的软件算法流程。通过实验对两种子模块组合方案下空间矢量调制策略以及电容电压平衡策略进行了验证。