随着工业的快速发展和电力电子技术的不断进步,多电平逆变器普遍运用在中高压大功率场合。在相同工况下与两电平逆变器对比,三电平逆变器凭借其功率开关管电压应力低、开关效率高、输出波形质量好等优点,已经成为国内外电力领域的研究热点。其中,在三电平逆变器中应用最为广泛的拓扑结构是中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)。NPC型三电平逆变器由于拓扑结构的特殊性,存在中点电位不平衡这一固有问题,因此在实际应用中存在一定的局限性。本文针对这一问题展开了深入研究,主要研究能够平衡NPC型三电平逆变器中点电位的调制方法。首先,通过查阅国内外有关文献、期刊资料,介绍了不同类型多电平逆变器的研究背景、国内外发展现状;从拓扑结构、工作原理以及各自存在的优缺点出发,对不同类型的三电平逆变器进行了相关阐述;其次分析了中点电位不平衡问题存在的原因以及相关危害。为了解决这一问题本文从硬件控制方法、调制控制方法两个方面进行了简单介绍,并对传统调制方法中的空间矢量调制方法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)和虚拟空间矢量调制方法(Virtual Space Vector Pulse Width Modulation,VSVPWM)进行详细的工作原理分析。在解决中点电位不平衡问题的调制方法中,传统SVPWM方法和VSVPWM方法没有考虑中点电位不平衡对基本矢量本身变化的影响,因此会产生由基本矢量变化和平衡算法所带来的误差。针对这一问题,本文采用60°坐标系下的VSVPWM方法作为NPC型三电平逆变器的基础控制算法,考虑由于中点电位不平衡所引入的小矢量、中矢量的幅值方向变化以及中点电位平衡算法所产生的计算误差,将中点电位不平衡因子与中点电位平衡系数引入矢量的选择和作用时间计算中,调整对应的虚拟矢量作用时间,构建新的虚拟矢量,重新划分改进后虚拟空间矢量图的扇区。对比传统调制方法,所提出的方法能够实现全调制度范围内对中点电位的精确平衡,有效治理中点电位不平衡,改善NPC型三电平逆变器的输出性能。最后,在MATLAB/Simulink仿真环境下根据所提出的改进方法搭建了NPC型三电平逆变器中点电位平衡控制方法的仿真模型,并一一介绍了仿真模型中的模块。在NPC型三电平逆变器中点电位不平衡时,对比不同调制度下传统VSVPWM方法和改进后VSVPWM方法在对称负载和非对称负载时的输出波形质量和电流谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD),对比结果验证了本文所提出算法的正确性。