随着陆上优质风资源的规模化开发利用，风电行业的重心发生转移，分散式风电与海上风电将成为风电新的增长点。海上风电机组采用多兆瓦级大容量机组已成为共识，其中变流器采用多电平中压变流器是未来发展方向。基于二极管箝位三电平变换器，研究了海上风电中压变流器电网适应性关键技术，主要工作包含以下五部分:　　(1)对风电机组建模分析，建立了传动链数学模型，将电网等效为电感与电阻串联，建立了包含电网、滤波器和逆变桥的电网侧变换器数学模型，以永磁同步发电机为例，建立了包含发电机、du/dt电感和逆变桥的电机侧变换器数学模型。基于所建数学模型，在MATLAB中对电网侧变换器和电机侧变换器基本矢量控制策略进行了建模仿真;　　(2)针对风电机组变压器中点直接接地方式导致行业关注共模电压的问题，在分析基本PWM调制方法的基础上，研究了适用于风电机组电动盘车工况以降低低调制度转矩脉动为目的的13段式PWM调制方法，提出了一种考虑中点电压平衡并抑制共模电压输出的NPSVPWM调制方法。具体到NPSVPWM调制方法，通过参与输出电压合成的空间矢量中不包含正小矢量的方式将共模电压幅值降低1倍，通过调节过渡小矢量和附加小矢量作用时间的方式实现中点电压平衡控制。在MATLAB中搭建模型，对提出的调制方法进行了仿真分析;　　(3)可再生能源大规模集中并网存在高频谐振隐患，研究了LCL逆变器常用的高频谐振阻尼方法。针对风电中压变流器采用的L+LCR+L的改进型滤波方式和风电塔筒空间限制导致的无滤波电流测量的应用场景，提出了一种以电网侧变换器电流为状态变量的优化虚拟阻尼方法，通过软件控制实现滤波电感串联选频特性电阻的效果，实现高频谐振抑制。在MATLAB环境中搭建仿真模型，以弱电网起动变流器与变流器运行过程中电网变为弱电网两种典型工况对提出的优化虚拟阻尼方法进行了仿真分析，对优化虚拟阻尼方法抑制高频谐振的有效性进行了验证;　　(4)直驱风电场或大规模光伏电站在电网没有串联补偿时出现次同步频率的持续振荡问题，全功率变流器对电网次同步振荡没有免疫能力。以海上风电中压变流器模型为例，建立了风电中压变流器次同步频率段对应的锁相环和电流环小信号模型，采用根轨迹法分析了电网电感、电流环比例积分、锁相环比例积分、风电机组有功出力与电网次同步振荡的关联关系。研究表明，在逆变器接入弱电网时，q轴电流环控制可表征出电感、电阻和电容的串联效果，且q轴电流环比例或锁相环比例较小时电阻为负电阻特征，导致不含串联补偿的电网发生次同步振荡问题，且发电模式相对电动模式问题更突出。　　(5)研制了5MW中压变流器样机，对技术点进行实验验证。在样机研制过程中，研究了针对中压变流器滤波电路拓扑的适用性问题，提出了一种适用于中压变流器滤波电路参数的工程化设计方法;研究了基于FPGA实现多路点对点串行通讯的方法、多普PWM功能的实现方法和基于点对点串行通讯的PWM时钟同步方法。基于研制样机，完成了提出的NPSVPWM调制方法、基于电网侧变换器电流为状态变量的优化虚拟阻尼方法和滤波器参数设计方法的实验验证。仿真与实验结果对实际工程应用具有通用性和重要的参考价值。