近年来以光伏发电为代表的新能源的开发和利用是当前世界各国在实现环境保护和人类可持续发展中所共同面临的重大机遇和挑战。相比两电平并网逆变器，中点钳位式三电平逆变器由于具有功率器件耐压要求低、输出电压谐波含量小等优点，成为高压大功率应用领域中的研究热点。首先，本文以三电平NPC逆变器的基本拓扑结构为基础，阐述了三电平逆变器的运行机理和控制规律。其次，在研究两电平逆变器基础上，总结了三电平逆变器的各种PWM调制技术，并对其中空间电压矢量调制技术，详细分析了采用最近三矢量法合成基本相量。针对三电平中点钳位式逆变器固有的中点电压失衡问题，本文采用基本相量对中点电压影响的定性分析和中点电流的定量分析得出了各相量对中点电位的影响，并且得出通过对冗余短相量作用时间分配能够控制中点电位的结论。再次，通过对三电平逆变器并网的数学建模，采用了双闭环的前馈解耦控制策略，使其具有良好的动态性能和稳态性能，并且保证输出电流波形正弦性好，能够实现单位功率因数运行。通过对三电平逆变器和两电平逆变器的器件通态损耗、开关损耗的计算，对两种逆变器进行逆变效率的对比。在理论分析的基础上，对三电平并网逆变器的控制算法、中点电位控制进行Matlab/Simulink的仿真分析。在文章的最后给出了软件设计的主程序和定时器中断子程序的流程图，并对部分算法给出了详细的流程。本文选取了一台6KW的三电平光伏并网逆变器样机，进行了光伏并网实验和中点电压控制算法验证实验。仿真和实验结果表明三电平逆变输出更接近正弦波，中点电压平衡算法有效。