随着分布式发电的不断发展,对逆变器的研究越来越深入,高频链矩阵式逆变器以其体积小、噪声小、具有高频隔离、可实现能量双向流动等优点被广泛研究,但是矩阵变换器的换流问题一直是制约其发展的技术难题,因此,本文针对矩阵变换器的安全换流问题进行研究,从拓扑结构及调制策略两个方面进行分析,实现矩阵变换器的安全换流。本文首先对电压尖峰的抑制方法进行分析,提出一种前级引入钳位二极管及谐振电感的高频链矩阵式三相三桥臂逆变器拓扑结构,该拓扑结构中钳位二极管可以钳位变压器和开关管两端的电压,改善矩阵变换器中开关管两端电压应力,引入谐振电感可以实现前级开关管软开关。为了解决矩阵式逆变器的换流问题,基于解结耦思想提出了一种一体化移相调制策略,并对调制原理与工作过程进行详细的分析,调制的一体化解决了前后级驱动同步问题,实现矩阵变换器的自然换流,通过采用移相控制,实现后级矩阵变换器部分开关管的软开关,同时采用的一体化调制会使开关管在硬开关时处在安全范围之内,减小电路的开关损耗。在此基础之上,在所提拓扑结构中增加第四桥臂,为了实现四桥臂矩阵式逆变器的自然换流,对该拓扑结构中前三桥臂与第四桥臂进行分离控制,前三桥臂采用所提一体化移相调制,第四桥臂采用独立控制,该拓扑可以改善不平衡工况条件下输出电压不平衡的问题。其次,本文对高频链矩阵式三相逆变器进行并联控制研究,根据解结耦思想建立矩阵式逆变器的数学模型,进行闭环PI调节器的分析设计,为实现负载功率在并联系统各逆变器间容量均分,分析了下垂控制的适用性及局限性,并采用分序下垂控制进行并联系统研究。最后,通过搭建仿真模型和实验平台验证所提拓扑结构的可行性和调制方法的有效性,并通过实验验证所提三相三桥臂逆变器并联系统的运行稳定性。