随着电力电子技术的不断进步,三电平逆变器在中高压大功率场合下的应用愈发广泛。相对于两电平逆变器,三电平逆变器凭借其输出电压谐波分量小、承压能力强等优点,受到了广泛关注。三电平逆变器中的常用拓扑为中点箝位型（Neutral Point Clamped,NPC）拓扑,但其存在的中点电位平衡问题是此结构的固有问题,该问题导致了三电平逆变器在实际应用中的局限性。为此,本文以NPC三电平逆变器为研究对象,深入探究了能够在全范围内实现快速且稳定的中点平衡的调制策略,主要内容如下:首先介绍NPC三电平逆变器的拓扑结构,阐述其基本的工作原理并建立相应的数学模型。分析了逆变器中点电位不平衡的机理,并对空间矢量调制（Space Vector PWM,SVPWM）和虚拟空间矢量调制（Virtual Space Vector PWM,VSVPWM）策略的工作原理进行了详细研究,通过仿真对两种调制策略及中点平衡过程进行了验证和分析。为提高系统中点平衡能力,研究了变虚拟空间矢量的调制策略,通过改变虚拟中矢量长度来实现对中点电位的控制。为进一步提高中点电位偏移时的动态平衡速度,提出一种改进的变虚拟空间矢量调制策略,该策略通过额外引入的变虚拟中矢量平衡因子k来重新定义虚拟中矢量,分析其在单位开关周期内所能产生的电荷量,并据此确立相应的矢量合成顺序。在此基础上,提出了一种中点平衡控制策略,通过对小矢量和中矢量平衡因子进行协同控制,可以在保持中点电位稳态精度的基础上,提高其动态平衡速度。仿真验证了所提调制策略的有效性。针对所提调制策略在动态平衡过程中产生的输出状态反复切换的问题,本文对其原因进行分析,并引入相占空比法进行优化。通过调整各相输出状态的作用顺序,可以使系统在保持中点平衡能力的同时,有效降低动态平衡过程中的开关切换次数,利用仿真对该优化方法进行了验证。最后搭建了三电平逆变器的试验平台并进行实验测试,实验结果验证了所提调制策略的有效性。