在风能利用的过程中,逆变器是风力发电系统并网的关键环节。随着风力发电系统中电压及功率等级不断提高,传统的两电平逆变技术已经难以满足实际工业生产的应用,由此,提出了多电平逆变技术。关于多电平逆变器的研究,主要集中在逆变器主电路拓扑结构和控制策略两个方面。本文通过分析现有五电平逆变器拓扑的优缺点,提出了一种具有升降压能力的五电平逆变器拓扑。并基于PR控制和MPC控制分别对其闭环系统进行设计研究和比较。首先,简单介绍了新升降压型五电平逆变器的拓扑结构和工作原理。相对于传统的多电平逆变器拓扑,新升降压型五电平逆变器具有能够实现升降压,拓扑简单,易于实现控制,功率器件少,开关损耗小等优点。在载波层叠调制策略下,对新逆变器进行了开环仿真,来体现拓扑的升降压能力;并基于传统的PR控制,对新型变器进行了闭环设计,并仿真验证,来证明拓扑的可行性。其次,为了提高并网电流的质量,本文采用模型预测控制算法来对逆变器进行并网控制。详细介绍了模型预测控制算法的控制原理和控制流程,并进行仿真来验证理论分析的正确性。并与传统PR控制方法进行对比,突出模型预测的优越性。最后,进行了印制电路板的绘制,并焊接主电路及控制电路,完成基于新升降压型五电平逆变器结构的实验平台,并以TMS320F2812为核心进行了程序编写,对该新型逆变器进行开环及闭环实验。