背靠背变流器根据直流环节电源的性质不同而分为两大类:直流环节是电压源性质的被称为电压型变流器,直流环节是电流源性质的被称为电流型变流器。大功率IGCT。三电平背靠背PWM电压型变流器以其具有四象限工作、网侧电流近似正弦和功率因数可控等特性受到各国学者的广泛关注。本文基于“国家863高速磁浮交通技术重大专项试验线”的子课题“新型15MVAIGCT四象限变流器研制”,对四象限基于IGCT的三电平二极管中点筘位型背靠背变流器进行研究。深入分析了电压型三电平PWM变流器的PWM调制方法、IGCT三电平PWM逆变器的换流模态及数学模型、IGCT三电平PWM整流器稳态特性、三电平整流器控制系统及控制性能,最后通过PSIM仿真实验和IG-CT样机实验验证本文理论分析的合理性和实际系统的工业应用的可行性。　　 本文系统的研究和总结了三电半变流器PWM调制方法,包括SPWM、SHEPWM以及SVPWM。对各种调制方法的谐波特性、直流电压利用率、动态响应速度以及数字化实现方法等方面进行了详细的对比,最后指出SVPWM最适合三电平背靠背变。　　 本文还研究了三电平逆变器的工作原理,详细的分析了实际IGCT变流器的换流状态,并且建立了各个换流状态的数学模型,为变流器的保护提供了理论指导。　　 根据三电平电压型PWM整流器在dq坐标系下的数学模型,深入的研究了三电平VSR的双闭环控制,实现了网侧功率因数可调的四象限运行和直流母线电压稳定控制,同时实现了直流母线电压中点平衡控制。基于dq轴VSR的数学模型基础上详细分析了其稳态特性。研究了控制系统传输延时和脉冲延时对三电平VSR的性能的影响。通过理论分析PWM整流器启动时冲击电流产生的原因,并且提出了合理的解决办法。仿真和实验表明通过对调制波相位补偿,减小了PWM整流器启动时的冲击电流,降低了网侧电流谐波成分,同时减小了直流母线电压超调量。　　 设计了基于IGCT三电平背靠背变流器系统。研究了主回路电气元件的选型和元器件参数的设计原则,开发了基于VMIC和DSP的高性能控制系统平台,最后通过对变流器进行实验测试,系统能在满负荷情况下正常稳定运行。