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随着现代电力电子技术的快速发展,目前在中高压大功率领域,多电平变换器因具有功率器件所承受电压应力小、等效开关频率高、开关损耗低、输出波形好等优点,成为当前电力电子技术的研究热点,被广泛应用于中高压变频调速系统、交直流能量转换系统、新能源发电系统和电能质量治理系统等领域。本论文在二极管钳位三电平PWM整流器NPC拓扑的基础上从功率管损耗平衡角度出发建构了有源中点钳位三电平PWM整流器拓扑即ANPC。本文首先分析并对比了二者的拓扑结构及工作原理,建立了三电平PWM整流器在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,为控制系统的设计提供了理论基础。论文详细阐述了三电平PWM整流器所采用的基于直接电流控制的电压电流双闭环控制策略。针对中点电位波动问题,采用了带正负小矢量的空间矢量调制算法。针对功率管损耗平衡的控制,本文采用了特殊的功率管导通顺序,使得流过各个功率管的电流更为均衡,从而实现了在总损耗几乎不变的情况下,各个功率管损耗均衡的目的。利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,对三电平PWM整流器所采用的控制策略、调制算法和中点电位平衡控制方法进行仿真分析和验证,仿真结果从理论上验证了上述控制方法的正确性和可行性。在理论分析和仿真验证的基础上,搭建了基于TMS320F28377的有源箝位型三电平PWM整流器实验平台,设计了实验样机的硬件电路和软件程序,实验测试结果验证了所设计实验样机的可行性和有效性,表明实验样机已基本实现了其设计要求。