多电平逆变器在大容量、高压场合得到了广泛的应用,采用多电平变换技术可以显著提高逆变器输出电压的质量指标。在多电平逆变器的多种控制策略中,空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法具有调制比大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点,成为人们关注的热点。本文首先介绍当前主要的多电平逆变器的拓扑结构和PWM调制技术。重点阐述了级联式多电平逆变器的结构特征和工作原理；讨论了级联型多电平逆变器现有的控制方式,主要包括载波调制法和空间矢量调制法,分析了这几类PWM控制方法的基本原理及各自特点。重点研究了级联式多电平逆变器的SVPWM调制技术,给出了SVPWM算法的步骤,论述了给定空间电压矢量落入的每个小三角的各个矢量时间的计算方法。其次,以2级5电平逆变器作为研究对象,着重分析了空间矢量调制技术在多电平逆变器上的应用。在α-β平面上,提出了特征网络和特征四边形的概念,采用基本切换沿特征网络遍历扇区的每个顶点。由于特征四边形的封闭性以及特征四边形之间的切换关系,发现了随着参考电压轨迹的半径所在的范围不同,特征网络具有两种不同的形状,并分别给出了开关切换次数的计算方法。在这两种特征网络中,以特征四边形为基础分析了总开关次数最小的切换路径,提出了优化开关频率的空间矢量调制算法。采用Matlab对该算法进行了仿真验证,并与同相层叠正弦调制算法的仿真结果进行了比较,该算法开关切换次数降低到37%。最后,建立了2级5电平级联型逆变器拓扑结构实验平台,并在实验平台上实现了开关频率优化SVPWM调制算法,验证了调制算法的正确性和有效性。