随着电力电子器件的飞速发展,逆变控制技术也不断进步,三电平逆变器相比于传统的二电平逆变器,谐波含量有所减少,开关损耗有所降低,逐渐在中、高压大容量的调速系统中被普遍使用。因此,人们开始重视对三电平逆变器控制策略的研究,到目前为止,脉宽调制(PWM)技术因其输出能很好的逼近正弦波,且控制结构相对简单,易于实现,成为未来发展的一个重要方向。本文首先简单介绍了多电平逆变器的研究背景、意义及研究进展。对三电平逆变器的三种基本拓扑结构的工作原理和特点进行深入学习,分析比较后选择采用二极管钳位结构作为本设计的主电路,并根据这一拓扑结构建立起相应的新的数学模型。然后本文基于控制自由度组合的思想,对现有的几种载波PWM法进行研究,在此基础上提出一种新的载波反相交叠一开关频率优化PWM法,并通过仿真证明,该方法能有效的提高直流电压利用率接着本文重点研究三电平逆变器普遍存在的中点电位不平衡问题,从其形成机理入手,以中线电流为突破口,引出了零序电压的准确计算方法,然后将零序电压这一自由度注入到改进的PWM方法中,并在此基础上加入了一种新的“预估—约束—校验—修正”的实时控制算法。最后在MATLAB下建立了三电平逆变器PWM控制模型,仿真结果表明所研究的算法是有效的,具有实现起来简单、直观的优点。