由于三电平中点箝位PWM整流器能够实现高压大容量的电能变换,并且具有输入电流正弦性良好、直流输出电压和网侧功率因数可调节、动态响应快、以及能量可以双向流动等优点,因而获得了广泛的研究和应用。本文以三电平中点箝位PWM整流器为研究对象,分析了其主电路拓扑结构,详细推导了三电平PWM整流器的数学模型,在此基础上对三电平PWM整流器的控制策略进行了深入的研究。本文的主要研究内容如下：三电平中点箝位PWM整流器的数学模型是控制器设计的基础。本文通过建立三电平整流器的数学模型,阐明了三电平整流器电压电流双闭环控制原理,实现了电流的解耦控制,并进行了电流调节器和电压调节器的参数设计。高性能的控制系统决定了三电平PWM整流器的性能。为了提高整流器的动态性能,本文采用三电平PWM整流器直接功率控制策略。在分析了三电平PWM整流器中有功和无功功率与具体之间的关系基础上,并针对直接功率控制开关频率不固定的缺点,提出了一种基于正弦脉宽调制的固定开关频率的三电平PWM整流器直接功率控制策略。电网输入电压三相不平衡会严重影响三电平PWM整流器的性能。本文在分析电网电压不平衡对PWM整流器输入电流和输出电压的影响的基础上,建立了电网电压不平衡时系统的数学模型,采用了一种利用实际电流计算正负序电流指令值和采用双电流调节器的PWM整流器不平衡控制方法。对该方法在各种不平衡电网输入电压情况下的仿真研究表明,三电平PWM整流器输出电压中的偶次谐波和输入电流中的奇次谐波被有效地减小到了接近平衡电压输入时的水平,同时电网输入平均无功功率被控制为零,实现了网侧单位功率因数控制。为了验证上述理论的正确性,本文设计了一套实验装置。其中控制电路以DSP和CPLD为核心,通过编制相应的控制软件,实现了三电平PWM整流器的数字化控制。