与中点箝位三电平逆变器相比,有源中点箝位型(ANPC)五电平逆变器具有输出电压等级高、谐波含量低、功率密度大、中点电位易于控制等优点。单相仅有一个飞跨电容,具有较高稳定性。保证逆变器中点电位的状态并有效控制飞跨电容电压十分关键,同时其飞跨电容电压与中点电位在控制中存在固有耦合问题,必须实现解耦。首先分析了有源中点箝位五电平逆变器的拓扑结构和工作原理,给出逆变器开关函数输出模型;重点分析了单相逆变器的开关状态,由此采用基于层叠载波的五电平调制策略进行控制;同时对载波移相调制策略进行了仿真分析。其次,对逆变器直流侧中点电流进行推导,运用统一中点平衡算法实现了中点电位控制。利用五电平的冗余开关状态提出一种飞跨电容电压平衡方法,减小了稳态下飞跨电容的波动。然后,研究了飞跨电容电压与中点电位的固有耦合问题,通过分裂调制波的数学模型,推导了耦合机理及具体影响,为消除这种固有耦合带来的不利影响,提出了解耦控制约束条件,实现了控制飞跨电容过程中不影响原有中点电位状态。为达到电容建压过程中输出基波电压的可控性,采用基于分裂调制波的解耦算法进行了飞跨电容建压控制,对输出电流波形质量有较大改善。设计了一台五电平有源中点箝位型逆变器实验样机,介绍了平台的硬件和软件设计。在此平台上进行了电容电压稳态控制实验、耦合与解耦对比实验、基于解耦的飞跨电容建压控制实验,验证了所提控制方法的有效性。