随着传统能源的逐渐匮乏以及污染的愈发严重,人类对开发清洁能源以及低碳环保的需求也越来越大,因此基于光伏、风能等清洁能源的分布式发电系统已成为国内外越来越受关注的热点话题。逆变器作为分布式发电系统与电网的接口装置,具有十分重要的地位。其中二极管中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)逆变器由于拓扑结构简单且输出波形好等优点得到了广泛应用。因此针对其中点电位偏移现象以及进一步改善电能质量的需求,本文基于LCL型三电平NPC逆变器系统作了较为深入的研究工作,主要有:首先,阐述了LCL型三电平NPC逆变器的工作原理,并给出LCL型三电平NPC逆变器在三相abc静止坐标系、两相??静止坐标系及同步dq旋转坐标系下的数学模型。同时针对LCL滤波器的谐振尖峰,通过对无源及有源阻尼方法两个方面的对比分析,最终选择基于电容电流比例反馈控制的有源阻尼方法。其次,针对三电平NPC逆变器的中点电位波动问题,在对基本矢量分类及其对中点电位影响分析的基础上,引入了一种基于模糊控制的九段法SVPWM调制策略。通过空间矢量的重新分区形成新中矢量,并采用完全对称的九段式开关序列,从而消除中矢量对中点电位平衡的影响。同时为了更好地解决直流侧电容电压波动的不确定性问题,本文采用了基于模糊控制的平衡因子法,实现了动态调节中点电位的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了所提策略的可行性。再次,在对传统重复控制原理及结构分析的基础上,为了进一步改善LCL型三电平NPC逆变器的动态性能及稳态精度,增强对谐波扰动的抑制能力,本文提出了一种基于新型DM-PIMR控制的电流双闭环控制策略,分析了系统稳定的条件,给出了相应的参数设计过程。该控制器不仅实现了对电网中奇、偶次谐波的单独抑制,提高了电能质量,也具有良好的动态响应性能和鲁棒性。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了基于九段法SVPWM调制下新型控制器的优越性。最后,搭建了LCL型三电平NPC逆变器的实验样机,给出系统硬件设计及软件流程,包括主电路参数选型、各模块硬件电路设计及软件设计流程。实验结果验证了本课题采用的中点电位平衡方法及新型电流控制器的正确性及优越性。