模块化多电平变换器MMC（modular multilevel converter）广泛应用于直流配电系统。MMC由多个子模块组成，减小子模块电容可以降低子模块成本，提高变换器功率密度。分析了共模电压、环流和调制比对电容电压波动的影响，利用电容电压波动的解析表达式，通过注入合适幅值和相位的三次共模电压和二、四次环流，选取最优调制比，使目标函数电容电压纹波达到最小化，从而在一定电容电压波动率下使其电容取值达到最小化。采用所提方法可以使子模块电容容值的需求降低至常规方法的22%，变换器功率损耗降低至常规方法的87%，而开关管电流应力与现有方法相比只增加0.5%。RT-LAB实时仿真结果验证了所提理论的正确性和可行性。