在电力电子领域,两电平拓扑一直以来都是逆变器的主流拓扑结构。但随着应用场合电压等级的不断提升,且由于电力电子器件在电压应力方面的原因,两电平拓扑已难以满足当前的应用的需要,因此多电平拓扑逆变器顺势出现,并迅速成为解决这一问题的有效方案。除了这个优势外,多电平拓扑逆变器同时具有输出特性好、效率高的特点。而二极管中点钳位(Neutral-Point Clamped,NPC)型三电平拓扑逆变器是多电平拓扑逆变器中应用最为广泛的一种,但其拓扑自身存在中点电位平衡的问题,成为了其应用发展的一个限制,因此关于该拓扑逆变器的研究成为了当前多电平逆变器研究的热点之一。首先,在分析研究了二极管NPC型三电平拓扑的工作原理以及在两相静止坐标系下搭建了数学模型。在详细分析了载波脉宽调制(Carrier-Based PWM,CBPWM)、空间矢量脉宽调制(Space Vector PWM,SVPWM)和传统虚拟空间矢量脉宽调制(Virtual Space Vector PWM,VSVPWM)在三电平逆变器中的实现过程以及各自的特点后,针对传统VSVPWM基于空间矢量合成的方式实现较为复杂的问题,结合CBPWM与SVPWM统一性的特点,提出一种新的VSVPWM算法,目的是简化VSVPWM实现过程,同时提出了一种中点电位平衡算法。另外,针对传统VSVPWM算法输出共模电压高的问题,提出了一种降低共模电压的VSVPWM算法,并将该PWM实现方式从理论上推广至多电平拓扑逆变器及多相系统中。。最后,在实验室搭建三电平实验平台,通过实验的方式验证上述算法,最终得出实验结果并验证了上述理论推导的有效性。