清洁能源代替化石能源是未来能源发展的必然趋势，随着清洁能源开发技术的不断突破，要保障大型清洁能源基地的集约开发和电力的可靠送出，适应大规模清洁能源安全并网，需要加快发展高压输变电。三相三电平整流技术作为一种新兴的变流器技术，因其具有开关器件电压应力低、对电网谐波污染小等优势，已经在电力、能源特别是中高电压输变电领域获得越来越多的关注。Ⅰ型二极管钳位式三电平拓扑具有输出谐波小、控制效率高的特点，在三电平整流器领域中被广泛应用。本课题以Ⅰ型二极管钳位式拓扑结构为基础，对三电平整流器的控制策略与调制策略进行了深入研究;针对三电平整流器中点电压不平衡的问题，设计了三电平中点平衡控制方法。　　文中首先分析了Ⅰ型二极管钳位式三电平整流器的整体电路拓扑结构，介绍了三电平整流器的运行原理与电平产生的机制;在此基础上对三电平整流器系统的数学模型开展研究。其次，利用电网电压矢量定向思想，采用电流前馈解耦电压/电流双闭环控制策略，构建了三电平整流器的控制系统。再次，文中对三电平空间矢量调制策略的原理和具体调制步骤进行了分析，并针对在三电平整流器中出现的中点不平衡现象的产生原因进行了分析，并设计了保持三电平中点电压平衡的控制方法。然后在Matlab/Simulink计算机软件平台上构建了三电平整流器的模型并进行了大量的仿真实验。仿真结果充分验证了上述三电平整流器的控制策略、空间矢量调制策略以及中点电压控制方法的可行性。　　在理论推导与仿真实验的基础上，本课题设计实现了一台三电平整流器的实验样机。文中阐述了三电平整流器各硬件电路功能模块的设计思路和控制软件的实现流程。最后，基于2kW的三电平整流器实验样机，进行了系统实验，文中详细描述了系统动态调节过程与稳定运行的结果。通过样机实验和仿真实验结果的对比，对整流器实验样机动态、静态性能进行了详尽地分析，充分证明了本文所述的三电平整流器软件、硬件设计方案的可行性和正确性。