大容量三电平变换器逐渐取代传统两电平变换器,已广泛应用于3kV以下领域,但是在6kV以上的中高压领域,三电平变换器依旧无法满足工业技术进步的需求。因此,本文将以五电平中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)变换器为研究对象,采用空间矢量脉宽调制策略(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM),针对传统 SVPWM调制策略的复杂性、共模电压以及直流侧电容电压等问题进行了研究,主要有以下几个部分:首先,研究了五电平NPC变换器拓扑结构及其5种工作模式,将传统SVPWM算法应用至五电平NPC变换器,分析了传统五电平SVPWM调制策略的工作原理,同时分析了共模电压产生机理,为降低共模电压幅值,在SVPWM算法的基础上采用五段式开关序列,分别基于MATLAB和半实物仿真平台RT-Box进行仿真与实验验证。其次,针对传统五电平SVPWM调制策略复杂性以及共模电压过高的问题,研究一种基于新型X、Y、Z坐标系SVPWM简化算法,在判断参考电压矢量位置以及计算基本矢量作用时间时可降低计算难度;在设计开关序列时选择合理的冗余状态,实现共模电压的(Common Mode Voltage,CMV)消除。最后,针对五电平NPC变换器直流侧电容电压不平衡问题,根据五电平空间矢量图冗余状态的分布特点,将其分为高调制区和低调制区,采用混合SVPWM电容电压平衡控制策略。在低调制区,根据电容电压偏差及负载电流方向动态选择冗余状态,实现直流侧电容电压的平衡,相比于虚拟空间矢量电容电压平衡算法,该平衡算法计算量较小;在高调制区,通过有功电流及冗余状态判断各个电容的充放电状态,选择预设的开关序列实现电容电压平衡,相比模型预测平衡算法,可降低开关损耗,通过仿真验证混合SVPWM电容电压平衡控制策略在不同工况下可实现直流侧电容电压的平衡。