本成果提出了一种新型的虚拟空间矢量PWM方法，以四电平为例，其示意图如图1(b)所示。通过将对母线中性点电压影响相反的开关状态组合为一个新的虚拟电压矢量，从而将多电平空间矢量PWM简化成三电平空间矢量PWM,并实现所有母线中性点电流在一个载波周期内相等。然而，该方法的实现步骤复杂，计算量较大。为简化该方法，本成果进一步提出了一种新型的载波交叠PWM调制技术，如图2(a)所示。通过精心设计三个载波的幅值和垂直布局，使得理想条件下母线中间电容在每个载波周期内的充放电量相等，母线上、下电容在一个基波周期内充放电量相等，从而实现了母线三个电容电压的自均衡。为进一步简化控制系统设计，本成果提出了一种等效的单载波多调制波方法，如图2(b)所示，只需要按照相应公式生成三个调制波并与一个三角载波比较即可得到三对开关管的控制信号。两种方法最终得到的开关信号完全相同。上述三种方法的效果是完全等效的，都可以实现母线中点电压在理想情况下的自平衡。在实际工作中，还需要考虑各种非理想情况，采用闭环的电容电压平衡控制方法，可分为相互解耦的两步：(1)母线上、下电容的电压平衡控制，通过注入零序电压的方式实现基波周期的平衡；(2)母线中间电容的电压平衡控制，通过微调占空比的方式实现载波周期的平衡。采用这种方法，就可以实现图1(a)中各种中点箱位多电平拓扑的母线中点电压在任意调制比和任意功率因数下的平衡控制。