传统应用于高压大功率场合的级联多电平变换器近年来一直是电气传动及电力系统领域持续的研究热点，随着电力电子技术的发展，该传统变换器存在的波形畸变率高，不能实现四象限运行，且网侧谐波含量大，体积笨重等缺点日益明显。本文将应用较成熟的级联H桥逆变器拓扑结构移植到电网侧，采用多级配合的结构取消了传统高压大功率变换器中的工频隔离变压器，使变换器的结构更加的紧密，控制更加的灵活，功能更加多样，重量得以减轻，体积更加的小型化。　　本文首先对单相两级级联 H桥整流器的建模与控制进行了分析，介绍了载波移相SPWM技术的原理，讨论了该系统稳定运行的条件，并根据传统的整流器控制策略，给出了相关控制器的设计思路；其次对整流器各级联 H桥直流侧电容电压的平衡问题进行了深入研究，给出了引起不平衡的成因并提出一种基于二维调制的新型调制策略，该策略能够在电压失衡情况下迅速完成两级直流侧电容电压的平衡，较好的解决了整流器各级联 H桥的均压问题，同时给出了该调制策略下电容电压快速平衡的限制条件；接着对单相两级级联整流器进行了详细的电路设计，包括硬件电路和软件设计两个部分。　　本文基于 MATLAB7.6／SIMULINK仿真软件，针对级联 H桥整流器的各部分性能进行了大量的对比仿真，仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。