对于传统十二脉波变换器,当直流侧电流为6倍基频的特定三角波时,可完全消除交流侧电流谐波,实际工程中可以利用线性多阶梯波逼近的方式来近似代替理想的注入电流波形。本文利用线性五电平注入电流代替理想注入电流波形构成五电平注入式电流源型变换器(Five-level Reinjection Current Source Converter,FLR-CSC)系统。本文对于FLR-CSC系统一些关键问题做了以下研究:首先,详细分析了传统十二脉波整流器理想注入电流谐波消除的原理,并在此基础上分析了五电平注入式电流源型变换器的电流谐波特性及直流侧电压特性,并完成仿真验证。其次,提出一种FLR-CSC注入脉冲组合方式优化方法,利用谐波分析法得到非理想注入电流对FLR-CSC系统交流侧电流谐波畸变(THD)的影响,通过总结注入脉冲组合的原理,在其基础上分析了注入脉冲作用下注入电路的电压、电流分布情况,得到了不同注入脉冲组合方式作用下实际五电平注入电流的谐波特性。通过编程的方式对72种注入脉冲组合方式寻优得到了一种最优的注入脉冲组合方式。针对FLR-CSC系统的闭环控制问题,通过建立闭环小信号模型,分析了当系统参数发生变化时对系统闭环稳定性、调节时间、超调量的影响。此外,FLR-CSC系统由于五电平注入电路的存在,为前级主桥晶闸管换相提供了 7.5°的零电流区间,使FLR-CSC系统可以实现第四象限换相,并得到换相条件。以此为基础,研究了双桥串联闭环功率解耦控制,并通过仿真进行了验证。本文搭建实验样机平台对上述理论、仿真结果进行了实验验证。实验结果表明FLR-CSC系统的谐波消除效果以及电压特性与理论分析一致,注入脉冲组合方式的寻优效果明显,FLR-CSC系统的直流侧电流闭环控制以及DFLR-CSC系统的闭环功率解耦控制有效。