随着技术的不断进步，高压大容量功率变换装置在工业应用中的需求日益增加。高压大容量功率变换装置实现方式有多种，其中H桥串联多电平逆变器因其应用灵活方便，且具有谐波小、共模电压小、电压变化率小、电磁干扰小、开关频率要求低、系统效率较高等优点，在大容量变频调速、高压变频器、电力有源滤波、静止同步补偿器等中高压大功率场合都得到了广泛的应用。　　本文针对串联H桥逆变器，在进行通用数学分析推导的基础上，着重就两种主要控制策略进行了较为深入的研究。首先，对于主流的载波移相调制策略，对其常用方式进行了优化，就其边带谐波出现位置、注入三次谐波含量提高直流母线利用率等问题进行了较为深入的分析研究。其次，对近年出现的移相空间矢量策略，在深入分析不同调制度、不同串联H桥个数对级联多电平输出波形影响的基础上，针对移相空间矢量策略存在的共模电压问题，引入载波移相调制策略中的异相调制思想，与移相空间矢量策略相结合，提出了一种优化调制方法。该方法可以在不明显增加输出谐波的前提下，有效消除共模电压。　　由于H桥串联多电平逆变器是采用多个单元桥串联叠加，任意一个单元桥出现故障，都会导致整个逆变装置无法正常运行，因此，对故障的处理是本文研究的另一重点。本文在阐述四种常见故障处理方法的原理及其特点的基础上，深入研究了四种方法对系统输出波形的不同影响。针对其中三种方法存在的输出谐波明显增加、输出电压明显降低等不足，分别进行了相应的改进控制策略，并通过计算机仿真，验证了改进方案的可行性。　　最后应用DSP2812作为控制核心，计算设计了主电路，保护电路，旁路电路各元件参数，搭建了一个单相两级级联的H桥，编写了控制程序，实现了软硬件的联调，进行了部分实验验证。