随着电力电子技术的不断发展,有源箝位多电平变换器在许多中高压大容量领域得到了广泛应用,引起了国内外学者的重视。本文研究了有源中点箝位三电平变换器与有源中点箝位五电平变换器两种拓扑,并针对其结构特点、工作原理和控制算法进行了深入的研究。传统的中点箝位三电平变换器存在损耗不平衡的缺点,这严重限制了变换器容量的提升。有源中点箝位三电平可以实现损耗平衡,有利于系统容量的提高。本文从有源中点箝位三电平变换器的工作原理出发,分析其换流特点,并在此基础上分析了三电平ANPC变换器的三种控制方法,最后将第三种调制方法下功率器件的损耗与三电平NPC变换器相对比,从而进一步证实三电平ANPC变换器在功率器件损耗均衡性上的优越性。最后通过matlab仿真验证其正确性。有源中点箝位五电平变换器是一种能在无变压器的情况下实现多电平,高压输出的新拓扑。本文首先分析其工作原理,在此基础上介绍了同相层叠载波和移相层叠载波两种调制方式。针对悬浮电容电压的控制,介绍了两种控制方法下不同的悬浮电容电压控制方法,其主要的核心思想是利用冗余状态对悬浮电容充放电的不同影响,选择合适的开关状态对悬浮电容电压进行控制。并其次针对中点电位波动问题,建立中点电位、平均中点电流和零序电压之间的关系,研究了搜索寻优和最优零序两种控制方法。搜索寻优法通过在限定的零序电压范围内利用穷举的方法,将零序范围内的零序电压逐一进行计算,将计算出来的平均中点电流和需要补偿的中点电流进行比较,最终找出使中点电流最接近目标值的零序电压作为最优的零序电压注入。最优零序法通过分析得到平均中点电流和零序电压之间的关系式,通过插值的方法计算得到最优的零序电压。针对悬浮电容预充电问题,分析了传统悬浮电容预充电方法的原理和特点,在此基础上找出新的两种不同的充电回路,最终实现三相桥臂悬浮电容同时充电的目标。最后设计并搭建了有源中点箝位五电平变换器的仿真和实验平台,通过仿真和实验验证充分说明了上述控制方法的正确性和可行性。