近年来，分布式发电已被广泛研究，能源互联网具有广阔的发展前景。然而，分布式发电设备的大量接入会向配电网引入谐波，影响电力系统的稳定性，且提高了对并网变流器耐压等级的要求。传统的两电平变流器耐压等级较低，且输出电压的谐波含量较高。多电平变流器具有较高耐压等级，且输出电压谐波含量较低，是传统的两电平变流器的理想替代方案。多电平变流器拓扑结构中，级联H桥(cascaded H-bridge，CHB)多电平变流器具有所需元件数量少、易于模块化设计等优点，得到了广泛的研究与应用。
　　本文首先根据单相级联H桥多电平变流器的基本结构，采用开关函数法进行数学建模，分析其结构特点与调制方法。介绍了现有的dq控制方法与自然坐标控制方法。传统dq控制方法应用较为广泛，但性能受锁相环（phase-locked loop，PLL）影响，动态响应较为缓慢。现有的自然坐标方法无需锁相环或坐标变换，且具有较快的动态响应，但在电网电压畸变情况下面临挑战。
　　然后，为实现电网电压畸变情况下，具有快速动态响应的单相级联H桥多电平变流器的控制，本文分析自然坐标方法的等效模型，提出一种新的基于级联延迟信号消除(cascaded delayed signal cancellation，CDSC)与电网电压前馈的控制方法。另外，提出一种静止坐标控制方法，该方法控制效果与自然坐标控制等效，但算法复杂度稍有降低。基于MATLAB/Simluink2016a建立了仿真模型，验证了所提出的控制方法在电网电压畸变情况下的控制效果。
　　最后，通过级联H桥多电平变流器实验平台进行了所提方法的实验验证。采用控制器TMS320F28377D DSP，实现了实验平台的数字化控制。实验结果证明，本文所提控制方法能够实现电网电压畸变情况下的级联H桥多电平变流器控制，产生的交流侧电流具有较低谐波失真。跟传统的dq控制方法相比，本文所提控制方法具有更快的动态响应性能。