如今，电力电子技术日渐成为现代工业与消费领域的重点技术。随着全球经济的快速发展，近年来对中高电压大容量设备需求不断增加。传统的两电平变换器已经无法满足中高压场合的要求。随着微机测控技术、电力电子技术等关键技术的飞速发展，多电平变换器以其减小电压应力和谐波含量小等优点已经成为电力系统以及大功率交流电机调速系统的研究重点。多电平变换器主要通过器件的箝位或模块串联等方式，实现了高电压大容量。　　本文首先分别对三电平与五电平SPWM与SVPWM调制策略的理论探讨和具体实现方法的研究，并对多电平NPC变换器的电容电压失衡机理进行研究，在此基础上进一步对多电平变换器的直流侧电容电压平衡控制方法进行了研究，针对三电平与五电平NPC拓扑的不同特点，分别探讨了不同的电容电压平衡控制策略。另外，本文还介绍了多电平变换器的两种典型应用:整流器与SVG。最后，本文针对多电平NPC开关损耗不均衡的特点，引入了新颖的ANPC拓扑，并提出了针对此拓扑的正负周波循环控制策略，验证了其在均衡损耗方面相比于NPC型拓扑的优越性。　　本文对各个研究对象均进行了理论分析并在MATAB中进行建模仿真验证，证明了本文所提出的各控制方法的有效性与准确性。