随着电力系统的逐渐发展,半导体功率器件的日渐成熟,大功率并网逆变器在中压/高压领域得到了广泛的应用。为了减小系统损耗,减轻散热压力,并网逆变器往往使用低开关频率调制技术。然而,在常用的正弦脉冲宽度调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM）和空间矢量调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）下,系统输出谐波性能随开关频率的降低而急剧下降,往往需要配备较大体积的无源滤波器。在大功率并网逆变器领域,开关频率与系统效率、体积存在较大的矛盾。选择性谐波消除调制（Selective Harmonic Elimination Pulse Width Modulation,SHEPWM）技术,在低开关频率下具有高谐波性能的显著优势,但存在动态响应速度慢等诸多问题。本文基于广泛使用的二极管钳位（Neutral Point Clamped,NPC）三电平拓扑,系统地研究了应用SHEPWM于大功率并网逆变器的关键技术。首先,本文介绍了传统的三电平SHEPWM算法的基本工作原理,并对比分析了其相对于SPWM的稳态性能优势。给出了同步旋转坐标系下的控制算法与SHEPWM调制实现方式,建立了包含系统调制过程在内的详细数学模型,并基于此分析了传统SHEPWM调制动态响应慢的原因。提出了一种以采样频率更新开关角数据的改进SHEPWM调制策略,利用根轨迹法交叉对比了改进SHEPWM、传统SHEPWM、以及经典的SPWM调制下的动态特性与稳态特性,证明了所提出的改进SHEPWM调制策略相比SPWM具有更好的稳态性能,相比传统SHEPWM具有更快的动态响应速度。其次,分析了电网不对称条件下,传统SHEPWM调制下出现非零序,三的倍数次,且为奇数次谐波的原理。在不同不对称度、负序相角、以及调制比的工况下,分析了非零序谐波的分布。提出了一种适用于电网不对称条件下的改进SHEPWM调制与控制方法,以及一种改进的瞬时对称分量法以实现正负序分量的解耦。针对电网畸变可能出现的电压背景谐波,提出了一种负谐振峰配置的LCL滤波器设计方法,实现对电网5、7次谐波电压的抑制。再次,建立了SHEPWM调制下死区效应的数学模型,给出了死区时间与低次谐波的量化关系,并评估了不同工况下死区效应的影响。提出了一种裕量时间插入的开环死区补偿方法,工程实现简单。进一步的,为了减小不确定性因素的影响,提出了一种特定次谐波电压反馈的裕量时间在线自适应补偿算法。基于详细的数学模型,提出了一种交叉解耦方法,使得自适应补偿算法适用于任意的功率因数角,并详细分析了算法的收敛性。最后,根据本文所提出的改进SHEPWM算法的特点,设计了基于双核DSP加小规模FPGA芯片的控制器硬件结构。所有控制加调制通过双核DSP实现,而FPGA仅实现死区信号添加的功能。相比于传统的通过FPGA实现SHEPWM调制的硬件结构,简化了FPGA设计过程,减小了FPGA资源消耗,并消除了通讯过程产生的频率、相位误差。针对所提出的硬件结构,分析了采样误差对稳态性能的影响,给出了采样频率选择的依据。详细设计了开关角数据存储方法,分析了调制比步长与开关角精度对SHEPWM算法性能的影响,并减小了存储空间的消耗。