三电平背靠背变流器是高压大功率调速场合的理想选择之一,而二极管嵌位式三电平变流器拓扑结构输出电压谐波含量少,耐压等级高,开关损耗小,应用最为广泛,所以成为目前研究热点之一。　　 论文首先介绍了三电平背靠背变流器的研究背景、三电平变流器拓扑的发展现状、三电平背靠背变流器的应用领域、常见的控制算法；然后以二极管箝位式三电平背靠背变流器系统为研究对象,介绍三电平背靠背变流器的开关动作过程和功率传输过程,建立数学模型,并通过坐标变换转换到两相旋转坐标系下,为后序建立控制系统和进行PWM调制奠定基础；根据整流器和逆变器的不同,分别建立了直流电压外环网侧电流内环的双环模型和网侧电流环的单环模型,设计调制器的参数,使得系统具有最优的性能；介绍同向载波SPWM调制法和反向SPWM调制法的基本原理和输出电压谐波含量的特点；介绍传统的三电平空间矢量调制法的基本原理、优点和缺点,引出了一种具有空间矢量算法输出效果、但是更加简单的算法——统一电压矢量调制法；引出了一种具有直流侧中点自平衡能力的调制算法——十三矢量调制法,介绍了十三矢量调制法调制波的产生和载波的特点,并详细分析了该调制算法所使用的矢量类型；介绍三电平变流器存在的一个固有问题——直流侧中点不平衡的问题,介绍中点不平衡的危害以及产生的因为,总结了目前常见的几种控制方法,并介绍了适用于统一电压矢量调制法的平衡因子控制法,以及分析了十三矢量调制法直流侧中点自平衡的因为。　　 在理论分析的基础上,搭建了三电平背靠背变流器的基于MATLAB的仿真平台和基于DSP和CPLD的实验平台,详细介绍了仿真平台和实验平台的构造,并在此基础上,验证了三电平背靠背系统的动态性能、十三矢量调制法的正确性以及中点平衡算法的有效性。仿真和实验的结果验证了系统结构和控制算法的科学性和有效性。