随着现代控制理论水平及逆变控制技术的飞速发展,近年来对并网逆变器系统的研究从经典逆变器拓扑到多级拓扑,而中性点钳位(Neutral Point Clamp,NPC)拓扑是最著名的多电平拓扑结构之一,它不仅可以满足低成本和高效转换方案,并且在各种生产实际中得到广泛应用。本文以三电平中性点箝位并网逆变器拓扑为研究对象,重点研究了逆变器的控制策略,为提高并网的电能质量提供有力支撑。本文主要从以下几个方面进行研究:(1)阐述了 NPC三电平并网逆变器的电路拓扑结构和系统运行的基本原理;根据拓扑结构得出逆变器输出电压与开关动作组合的关系并建立相关的数学模型;深入研究了 SVPWM策略的调制技术,给出了实现该策略的四个步骤并设计仿真验证其可行性;(2)深入剖析了逆变器直流侧中点电位不平衡原因,通过引入调制系数k来控制中点电位平衡;并考虑中点电位差情况和电流流动方向两个因素,设计PI(比例积分)环节实时调节k值大小来解决中点电位平衡问题;(3)重点研究了逆变器的控制策略,根据三电平逆变器的dq模型,对控制器的电流环进行PI(ProportionalIntegral,PI)算法设计,通过对电流环的解耦理论研究,推导出调节系数并对其性能分析;但由于PI控制存在选择合适参数困难和控制精度差等问题,引入模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法,通过建立离散时间模型和价值函数得出最优开关状态,从而对逆变器的控制算法进行优化;然而采用MPC策略使得开关状态变化没有规律,开关频率不固定,因此设计了滑模变结构控制(Sliding Mode Control,SMC)算法,由于其具有较强鲁棒性和抗干扰性,最终使系统得到很好的控制;(4)在MATLAB/Simulink中对系统各模块及控制算法进行仿真设计,根据选取的系统参数,通过改变参考电流、加入电网扰动、中点电位平衡控制效果、系统完成跟随能力等方式对逆变器输出电流的影响进行仿真试验和研究。通过仿真实验波形和数据的对比分析,并网逆变器采用基于SMC策略时具有输出波形较为平滑、输出电流谐波率较低,中点电位平衡控制效果更佳,系统完成跟踪时间较快等优点,因此SMC策略在NPC三电平逆变器并网控制具有优越性和实际可行性。