随着现代电力电子技术的飞速发展和广泛应用,由普通二极管整流器所造成的电网谐波污染问题日益严重。为了提高电网的功率因数,多电平整流技术越来越受到人们得关注。三电平电压型PWM整流器可以消除对电网的谐波污染,运行于单位功率因数状态,能够实现整流器交流侧和直流侧能量的双向流动,同时整流器直流侧的直流电压在一定范围内稳定可调。本文以三电平电压型PWM整流器为研究对象,首先分析了三电平PWM整流器的原理和拓扑结构,并在此基础上推导其在各种不同坐标系下的数学模型,为控制策略的研究提供了理论依据。通过对传统的三电平SVPWM算法的详细分析,设计了一种新型的基于60度坐标系的SVPWM控制算法,并对两种SVPWM控制算法进行了仿真对比试验。对控制系统的设计,采用了两种不同的控制策略,分别为直接电流控制和直接功率控制。在直接电流控制策略中,本文选择的是最常用的控制方法：基于前馈解耦的双闭环控制策略。该系统包括电压外环和电流内环,外环控制PWM整流器的直流侧电压稳定,内环按照电压外环输出的电流指令进行电流控制,既可以实现单位功率因数正弦波电流控制,又可以实现能量回馈。针对直接电流控制策略,完成了MATLAB的仿真实验,并且进行了样机实验,证明了控制策略的正确性和可行性。直接功率控制系统是以有功功率和无功功率为控制对象,与直接电流控制策略相比,具有结构简单、动态响应快、抗干扰性好等优点。本文详细分析了瞬时功率理论,对三电平电压型PWM整流器建立了功率数学模型,设计了滞环功率比较器,以瞬时功率变化最大为原则建立了开关表。针对直接功率控制策略,在MATLAB/Simulink环境下搭建三电平直接功率整流器的系统模型,完成控制器的设计并进行仿真实验,验证了直接功率控制策略的正确性和有效性,为实际控制系统的设计提供了理论依据。