随着电力电子技术的发展,多电平逆变技术已成为当前国内外高压、大功率电能变换研究的热点之一。它通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合,实现阶梯波输出电压。多电平逆变技术能够有效地增大系统的容量和耐压,减小逆变器的开关损耗和输出电压谐波含量。多电平逆变器自从问世以来,在电力系统的高压、大功率应用场合一直受到人们的广泛关注。控制算法的简化和中点电压的平衡是多电平变换技术实用化进程中需解决的关键问题。首先研究了三电平逆变器的工作原理。在详细分析三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题之后,研究了当前的几种中点电压平衡方法。从矢量调制的角度出发,通过改进调制算法来使之平衡,实现了直流侧电容电压的稳定和平衡,提高了系统的稳定性且降低了输出的谐波含量。针对当前电力电子数字化技术的发展和对三电平SVPWM算法研究阐述得不够深入详尽的状况,对适于数字化实现的三电平逆变器空间电压矢量调制算法进行了深入研究,详细推导了算法并进行了改进,简化了控制算法。结合矢量调制的特点,采用动态调整正负空间电压矢量作用时间的方法来控制中点电压平衡,控制方便,实现容易。在理论分析和设计的基础上对三电平逆变器SVPWM调制算法进行了仿真。仿真结果证明该调制算法能够产生预期的输出电压波形,且实现容易,中点电位控制的效果也很明显,完全能达到设计要求。最后本文将二极管钳位型三电平逆变器应用于并联型三相三线制并联型电能质量控制器(SPQC )的主电路拓扑结构中。详细地研究了SPQC的谐波电流检测方法,并对基于三电平SVPWM的补偿电流跟踪控制方法进行了具体分析及其实现。最后利用MATLAB/SIMULINK对整个SPQC系统作了动态仿真研究,仿真结果表明了采用三电平SPQC对电力系统谐波进行抑制的有效性和优越性。