多电平逆变器具有总谐波失真小、电磁干扰小、器件电压应力低以及效率高等优点,广泛应用于电机、不间断电源、分布式发电、电动汽车等领域。一些传统的多电平逆变器如二极管钳位逆变器和有源中点钳位逆变器等,难以控制电容电压平衡,需要使用复杂的控制策略。以开关电容逆变器为代表的多电平逆变器,其电容电压能够自动均衡,但是开关管需要承受特别大的电压应力。本课题以具有电容电压自动均衡能力的多电平逆变器为研究对象,具体的研究内容如下:1.研究电容电压自动均衡的逆变器。归纳分析了三种典型的电压自均衡的多电平逆变器。并在此基础上提出了一个九电平逆变器。并分析了特定谐波消除调制方法的工作原理。2.提出基于开关电容技术的混合七电平逆变器。提出的开关电容混合逆变器结合了传统的混合逆变器和开关电容逆变器的优势。文章对开关电容混合七电平逆变器的工作原理和高频载波PWM调制方法进行了详细的分析。提出的逆变器具有开关管电压应力低、输出升压、电容电压自动平衡等优势。通过仿真和实验的波形分析,验证所提逆变器的可行性与特性。3.提出了电容自均衡的七电平逆变器。提出的七电平逆变器结合了一些开关电容逆变器和电容自均衡逆变器结构上的特点。提出的七电平逆变器电容电压可以实现自动均衡,同时使用较少的开关器件实现七电平的输出,并降低了器件的电压应力。