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不可再生能源的短缺和生态环境的日益恶化,催生了太阳能光伏发电的快速发展。三相非隔离型多电平变换器以其低谐波含量,高功率密度和高转换效率等优点,得到了广泛的研究和关注。然而,随着应用工况的日益复杂,多电平变换器处于大电流高电压随机波动等恶劣运行工况下,易引发电力电子装置故障,导致系统可靠性降低。由此,探索具有器件数量少、综合性能优的多电平拓扑构造新方法具有重要意义。本文聚焦嵌套组合构造原理下的多电平变换器共模问题,通过推导其共模电压表达式,建立共模等效电路,探究其共模电流产生机理和抑制策略。1、提出基于拓扑嵌套原理的多电平变换器构建新方法。通过对多电平变换器的嵌套、复用和组合,形成具有器件复用能力的多电平变换器拓扑族,并以三电平NPC变换器、FC变换器和T型变换器作为嵌套组合对象,构造出五电平ANPC变换器、M-MC变换器和T型ANPC变换器。并从功率器件数量、功率器件电压应力和电容电压平衡能力等方面综合比较嵌套型多电平变换器与传统多电平变换器的总体性能。2、分析了非隔离型五电平T型ANPC变换器的共模电流问题。首先介绍了基于嵌套原理组合形成的五电平T型ANPC变换器的工作原理以及g/h坐标系下的五电平传统空间矢量调制(SVM)策略。然后推导了其共模电压表达式,建立了在典型运行工况下的共模等效数学模型,阐述了在传统空间矢量调制(SVM)策略下的共模电流形成机理。最后建立三相五电平T型ANPC变换器实验平台,通过仿真和实验验证了该变换器的可实现性及其共模电流问题。3、提出一种适用于五电平T型ANPC变换器的零共模矢量共模抑制策略(ZCM-SVM)。该调制策略通过保持共模电压恒定的同时降低其幅值大小。此外,引入了新的坐标变换机制,实现扇区的灵活选取与各矢量作用时间的快速计算。该策略实现了高直流母线电压利用率下的共模抑制效果,具有计算量小,控制简单的优势。仿真和实验结果均验证了ZCM-SVM调制策略的有效性。