模块化多电平换流器(MMC)由于其模块化程度高、开关频率低且输出波形质量高等优点在柔性直流输电领域得到了广泛应用。实际运行中MMC-HVDC系统的故障无法避免，并且发生的故障大多是不对称故障。其中，换流器桥臂短路故障发生几率较小，但严重危害交直流系统的安全稳定运行；MMC-HVDC系统交流侧发生单相接地短路故障将导致电网电压不平衡，影响系统稳定可靠运行。本文针对MMC-HVDC系统发生上述两种不对称故障开展研究，主要工作如下：
　　首先，本文介绍了MMC-HVDC系统的拓扑结构和子模块工作方式，建立了电网电压不平衡时在正负序dq同步旋转坐标系下的MMC-HVDC交流侧数学模型，为后文桥臂短路故障暂态特性分析及不平衡控制策略的研究提供了模型基础。
　　其次，详细研究了MMC-HVDC系统换流器桥臂短路故障的暂态特性。目前，国内外鲜有针对换流器桥臂短路进行研究的文献，本文分换流器不闭锁和闭锁两种情况对桥臂短路故障暂态特性进行研究：针对换流器不闭锁的情况，分析了系统交直流侧电压电流的动态变化过程，重点研究了桥臂短路电流的组成；考虑换流器闭锁时，针对桥臂短路电流回路建立了数学模型并推导了桥臂短路电流的解析表达式。通过仿真验证了本文对换流器桥臂短路故障暂态特性理论分析的正确性，所做工作为MMC-HVDC系统换流器的保护配置提供了理论参考，丰富了换流器桥臂故障分析方面的研究成果。
　　最后，研究了MMC-HVDC系统交流侧发生单相接地短路时的不平衡控制策略。本文分析了系统交流侧发生单相接地短路后的暂态特性，在继承了传统基于PI控制的正负序不平衡控制器结构优势的基础上提出了基于线性自抗扰控制(LADRC)的不平衡控制策略，并且对于LADRC待整定参数过多的问题，给出了参数精简及调整的方法。与传统PI控制相比，所设计的LADRC不平衡控制系统不依赖被控对象的数学模型，能够实现正负序电流的dq轴解耦控制，并且在抑制负序电流、抑制有功和无功功率二倍频波动3种控制目标上表现出良好的动态响应特性，为不平衡控制策略的设计提供了一种新角度。