三电平NPC逆变器相对于两电平拓扑,具有可有效降低输出电压谐波含量、减小开关管电压应力、减小输出电压du/dt等优点,被广泛地应用于新能源发电、有源电力滤波器、柔性交流输电、电机驱动等中高压、大功率场合。理论上,三电平NPC逆变器直流侧电容电压均分直流母线电压,但是由于电路非理想因素的存在以及调制策略固有的特性,导致实际的电容电压之间存在偏差,引起中点电位不平衡。中点电位的不平衡造成输出电压中含有低频谐波分量,使输出电压的波形质量变差。同时功率开关器件承受的电压应力不一致,可能损坏开关器件,影响系统的正常工作。针对中点电位的直流不平衡问题,本文提出了基于中点电流瞬时值极性判断的中点电位平衡控制方法。该方法采用载波层叠脉宽调制(level shifted pulse width modulation,LS-PWM)策略,并通过在三相调制波上叠加高频的均压调节量来均衡电容电压,可以有效地避免对输出电压波形质量的影响。采用七段式开关序列和详细的数学解析对该均压控制方法的可行性进行研究,推导了不同调制度和功率因数下的均压特性,从而揭示了该方法的均压范围和影响因素。进一步地,基于中点电流开关周期平均值的极性判断,得到叠加到三相调制波上的零序分量,以抑制中点电位的交流不平衡。该方法可以在不改变逆变器输出线电压的情况下,实现对中点电位低频波动地抑制。最后搭建了三相三电平NPC逆变器的仿真和实验平台,对基于中点电流的中点电位平衡控制策略进行了仿真和实验验证,结果表明了理论分析的正确性和所提控制方法的可行性。