随着工业化的快速发展,高压大功率变换技术已经成为现代电力电子技术发展的大趋势,其中多电平逆变器因具有开关器件耐压要求低、共模电压小、输出电压谐波含量低等优点,在中高压变频调速技术、电力有源滤波等方面得到了广泛的应用。比较多种逆变器的拓扑结构及其控制策略,本文以二极管箝位式(NPC)三电平为研究对象,对其控制策略和中点电位不平衡固有问题展开了深入研究。首先,本文对NPC三电平逆变器的拓扑结构和工作原理做了详细的介绍,并建立了数学模型,针对传统空间电压矢量调制(SVPWM)中存在扇区判断复杂和计算各自基本矢量作用时间需要经过大量的三角函数运算等问题,研究基于60°坐标系下的SVPWM调制算法,详细介绍了坐标变换、扇区判断、基本矢量作用时间计算等步骤,缩短了计算时间,提高了系统运算速度。针对NPC三电平逆变器固有的中点电位不平衡问题,首先对其不平衡问题的原因和危害进行研究,对常见的控制策略做了分析,在最常见的利用改变冗余小矢量作用时间来达到中点电位平衡的目的基础上,提出一种基于滞环控制和主动控制相复合的混合控制策略来保持中点电位的平衡。鉴于软件控制中的虚拟空间矢量算法的不足,研究一种可改变合成虚拟矢量所需参数的变参数虚拟空间矢量算法。依据上面的理论分析和研究,在MATLAB/Simulink仿真软件中搭建仿真模型,对文中提到的传统SVPWM算法和基于60°坐标系下的SVPWM调制算法以及几种中点电位控制策略均进行了仿真。结果表明基于60°坐标系下的SVPWM调制算法输出波形更加稳定,谐波畸变率更小,搭建NPC三电平逆变器系统仿真模型验证了算法的正确性和中点电位平衡控制方案的有效性。