多电平变换器因为具有单管应力小、谐波含量少、低电磁干扰EMI等众多优点,被广泛应用在高压大功率场合。本课题以三相NPC/H桥型五电平逆变器为研究对象,分析了其拓扑结构以及几种常用的调制策略,详细研究了具有开关频率低、直流侧电压利用率高等优点的SHEPWM调制策略,并基于此研究了NPC/H桥型五电平逆变器的共模电压抑制问题。SHEPWM调制策略的难点在于非线性方程组的求解。常用的求解SHEPWM方程组的数值算法需要给定初值,针对此不足,无需进行初值选取的智能随机算法被用来求解SHEPWM方程组。本文采用性能优越的帝国竞争算法求解SHEPWM方程组,但仍存在早熟和求解精度不足的缺点。基于此,分别采用微分进化算法和粒子群算法对帝国竞争算法进行改进。数据表明,两种改进算法都能提高算法的收敛率和求解精度,且与常用的智能算法相比,具有显著优势。采用改进算法求解SHEPWM方程组,绘制全调制度下的开关角度轨迹图,对波形四分之一周期对称和半周期对称SHEPWM解的特性进行分析。分析多电平逆变器共模电压的产生原理,说明SHEPWM调制策略与SVPWM调制策略的联系。基于以上分析,采用冗余矢量替换法完成基于SHEPWM调制策略的共模电压抑制。此外,由于共模电压的组成与3倍次谐波密切相关,而SHEPWM调制策略可以消除输出电压中的指定次谐波,采用一种消除3倍次谐波法抑制五电平逆变器的共模电压。利用Matlab/Simulink软件搭建NPC/H桥五电平逆变器仿真模型,验证以上算法的有效性,并利用RT-LAB实验平台和基于DSP+FPGA的控制器进行硬件在环实验,证明以上算法的可行性。