随着电力电子技术的快速发展和各种新型控制算法的出现,多电平逆变器由于拥有功率器件损耗相对较小、电路输出谐波含量相对较低、逆变效率相对较高等优点,被许多专家学者深入研究。其中,开关器件最少且被应用最广泛的是三电平逆变器,它是中高压系统的主要实现方式,具有广阔的应用前景。首先,本文阐述了三电平逆变器的研究背景和意义,详细介绍了该逆变器的电路结构和控制策略的研究现状。通过对其拓扑结构和控制算法的优缺点进行研究和对比,确定将中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)逆变器、空间矢量脉宽调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)、虚拟空间矢量脉宽调制算法(Virtual Space Vector Pulse Width Modulation,VSVPWM)作为本文的研究对象。其次,本文细致的阐述了此种类型逆变器的是怎样运转的,并对其数学模型进行了公式推导。说明了此种类型逆变器目前存在中点电压不稳定和共模电压大这两个缺点,阐述了这两个缺点形成的原因和造成的影响。对传统SVPWM算法和传统VSVPWM算法流程的每一步进行了详细的公式推导。然后,本文对传统SVPWM算法进行了改进。把参考矢量从α-β直角坐标系转换到g-h 60°坐标系下,并在算法中引入无差拍控制和调制因子k。在Matlab/Simulink中搭建改进SVPWM策略的系统架构,并运行了该系统。得到的结果表明,中点电压的波动范围被减小到(-0.4,0.4)V,当电源侧两个串联电容存在10V电压差时,中点电压经过0.012s恢复到正常状态。证明了本文提出的创新SVPWM策略是有效的。最后,本文对传统VSVPWM算法进行改进,在使用60°坐标系、引入无差拍控制和调制因子k的基础上,重新对虚拟矢量进行定义,使用负基本电压小矢量合成虚拟矢量。在Matlab/Simulink中搭建改进SVPWM策略的系统模型,并运行了该系统。得到的结果表明,共模电压由1/3电源电压减小到1/6电源电压,中点电位偏移范围被减小到(-0.8,0.8)m V,当直流侧两个串联电容存在10V电压差时,中点电位经过0.25s达到平衡状态。证明了本文提出的创新VSVPWM策略是有效的。