近年来,随着各种高压大功率变换设备在工业领域的大量应用,也使得多电平逆变器和其相应的控制技术得到了快速发展。其中,CHB多电平逆变器由于其具有的控制简单、输出电压谐波性能好、可靠性高、模块化扩展容易等优点被广泛应用于各个领域。本文以CHB多电平逆变器为研究对象,对传统的两种多载波PWM调制技术存在的问题和CHB光伏并网逆变器的相关问题进行了全面深入的研究,主要研究内容如下:针对传统的两种多载波PWM技术应用于CHB逆变器时存在的问题,本文提出了两种优化改进型调制技术,一种是对CSP-PWM技术作优化改进,改进的CSP-PWM技术可以显著地提高输出电压的直流电压利用率,改善低调制度时的谐波性能,且和CPS-PWM技术一样各级联单元输出功率能够实现自然均衡。另一种是对IPD-PWM技术作优化改进,改进后的IPD-PWM调制技术和CPS-PWM技术一样各级联单元输出功率能够实现自然均衡,并且在改进后的IPD-PWM调制技术下,逆变器输出电压谐波分布还和采用IPD-PWM技术时相同,即改进后的调制技术保留了IPD-PWM技术的输出线电压谐波性能最优的特点。针对单相CHB光伏并网逆变器控制策略,本文采用电压外环、电流内环双闭环控制策略。首先推导出了CHB光伏并网逆变器的数学模型,确定出系统控制目标。然后建立了系统双闭环控制策略的数学模型,对于几种并网电流控制器,做了对比分析,并给出了电压外环的设计公式和电流内环的参数选择方案。最后,搭建了CHB光伏并网逆变器仿真模型,按照系统设定的控制目标对电压电流双闭环控制策略的效果进行了分析和验证,并对系统在各个级联单元的光伏组件工况不一致的情况下做了仿真分析,说明了功率平衡控制策略的重要性。针对CHB光伏并网逆变器在复杂的外界环境下各单元之间传输功率不均衡导致直流侧电压不稳定的问题,本文主要研究了一种基于功率权重控制的功率平衡控制策略。首先建立了光伏组件的数学模型,并在不同环境下对其输出特性进行了仿真分析研究。然后在CHB光伏并网逆变器的双闭环控制策略的基础上对加入功率平衡的重要性结合数学分析做了说明,并详细推导了该功率平衡控制策略的控制机理,最后通过仿真验证了所提出的功率平衡控制策略在复杂的外界环境下可以很好的平衡各个单元的输入输出功率,从而使每个单元的直流侧电压稳定在对应的光伏组件的最大功率点处电压,提高了系统的发电效率。