基于模块化多电平换流器组成的柔性直流输电系统因为具有比传统直流输电技术更好的发展优势成为了未来高压直流输电的发展方向。本文从MMC-HVDC系统稳态运行控制方式入手,对基于MMC的柔性直流输电系统稳态运行条件下的控制策略、发生故障时的交直流系统运行特性、故障后的交直流系统故障保护控制策略进行了比较深入的理论分析和仿真验证。本文从MMC-HVDC系统的拓扑结构出发,分别介绍了MMC-HVDC系统子模块的运行方式以及MMC-HVDC系统的基本运行原理。通过MMC-HVDC将系统分为系统级控制层、换流站级控制层和换流站阀级控制层对每一层的控制方式进行深入研究。在系统级控制层确立了由外环电压控制和内环电流控制结合的稳态控制方式。通过确立系统稳态运行策略建立了以开关函数为核心的MMC-HVDC系统稳态运行数学模型。通过分析换流阀内部环流的产生机理以及MMC-HVDC系统交流系统发生单相接地故障时的故障特性,改进设计了系统换流阀内部环流抑制策略。通过研究MMC-HVDC系统的PWM触发脉冲,介绍了常用的的调制策略--最近电平逼近法。本文以MMC-HVDC系统稳态运行为基础,对MMC-HVDC系统中的交流系统发生单相接地故障、相间短路故障、两相接地短路故障以及直流系统单极接地故障进行了深入的理论研究和特性分析。通过对故障特性的重点研究,设计了相应故障的故障保护控制策略。通过仿真模型分析验证了故障特性的正确性以及故障保护控制策略的可行性和实用性。最后,对全文结论进行总结,对后续工作进行展望,为未来应用于实际工程奠定理论基础。