随着我国电力电子技术的蓬勃发展和电力电子器件的持续更新,三电平逆变器因具有开关器件承受的电压应力小、耐压等级高和输出效率高等优势,已被广泛应用于新能源行业、电机驱动和电动汽车等场合中。其中,在各种三电平逆变器拓扑结构中,应用最多的是中点钳位型（Neutral Point Clamped,NPC）逆变器,但是NPC型逆变器因其本身结构,存在不同开关管间的不平衡损耗、直流侧电容的电压不均等问题。因此,本文对三电平有源中点钳位型（Active Neutral Point Clamped,ANPC）逆变器进行研究,针对其电容电压平衡控制策略和损耗均衡控制策略展开深入探究。本文对三电平ANPC逆变器拓扑结构进行介绍,并对比分析了传统的空间矢量调制（SVPWM）和载波层叠脉宽调制（PWM）方法的优势与不足。针对载波层叠PWM方法直流电压利用率低及SVPWM方法算法较复杂问题,对空间矢量图中三相输出状态变化规律进行分析,提出一种改进型载波PWM调制策略。首先重新选择合成参考矢量的开关序列,并推导出各相输出状态的占空比,将一路三角波作为载波,把已求出的输出占空比代入到含时间变量的载波计算式中,得到调制波表达式。将调制波与一路载波比较,并通过相应的逻辑关系得到各个开关管的驱动信号,该策略的有效性已经通过MATLAB/Simulink仿真平台得到验证。针对中点电位不平衡机理进行简要分析,阐述了传统SVPWM调制控制中点电位平衡的原理,由于传统SVPWM策略中没有考虑到中矢量对中点电位波动的影响,中矢量对中点电位的影响仍不可控,提出了一种基于上述改进型PWM策略的零序分量注入法。在各相调制波表达式基础上注入调整中点电位的零序分量,利用零序分量消除使中点电位波动的输出分量,实现中点电压平衡目的,仿真结果证明了所提调制策略在中点电位平衡中的有效性。针对三电平ANPC逆变器的不同换流方式造成开关管损耗不均衡问题进行详细分析,建立了功率器件损耗模型。考虑到开关频率与开关损耗具有强正相关性,在中点电位实现平衡的基础上再以平衡器件开关损耗为目标,提出一种在工频周期内轮换选择零电平输出状态的调制策略。首先将调制周期进行划分,对每个区域选择固定的零电平状态来优化开关序列,将该开关序列应用到上述内容推导出的调制波中,通过与载波进行比较实现在一个调制周期内,各开关器件的平均开关频率相等,达成损耗平衡效果,并在MATLAB/Simulink和PLECS的联合仿真平台中完成验证。最后,在硬件在环平台上搭建了三电平ANPC逆变器的拓扑结构并进行了实验,实验结果验证了所提调制策略的正确性。