我国各类城市居民用电、石油化工用电、电气化铁道牵引系统以及工业冶炼用电等均为单相负荷。由于这些单相负荷存在随机性、重载性及谐波较大等特点,若直接从三相供电系统中的某一相获取电能,将会对三相供电系统产生不利影响。这种情况下若采用三相-单相电力电子变压器不仅能够实现三相和单相之间的均衡转换,而且还能够实现对电压进行变换以及对电能质量进行调节的目的。因此,本文对三相-单相电力电子变压器的控制策略进行深入研究,对进一步提高变压器的性能,加快其在实际电网中的应用具有重要的意义。文章首先对三相-单相电力电子变压器的研究背景、研究意义以及控制策略的研究现状做了简要介绍。针对实际电网经常出现的三相电压不平衡状况,本文推导了三相电压不平衡条件下变压器输入级的数学模型,并分析了三相电压不平衡对变压器输入级的影响;详细研究了抑制输入级交流侧负序电流的控制策略,设计了滤除2次谐波的数字陷波器,并进行了相应的仿真验证;同时,为了进一步提高变压器中间级全桥DC/DC变换器的变换效率,本文对单移相控制和双移相控制的工作原理进行分析,推导了单移相控制和双移相控制下中间级变换器的传输功率、回流功率和软开关约束条件,在此基础上提出了一种基于优化回流功率的双重移相控制,即通过检测中间级变换器的输出功率,计算回流功率最优时的移相角,使变换器始终工作在回流功率最小的模式下,最后对中间级变换器分别采用单移相控制、双重移相控制和本文提出的控制方式下的回流功率进行了仿真比较。文章介绍了三相-单相电力电子变压器主电路的主要参数的设计方法,并对变压器的整体进行了仿真,验证不同负载下以及三相电压不平衡时变压器的相关特性。最后,本文在理论研究和仿真验证的基础上,搭建了一套小功率的实验系统。介绍了实验系统的部分硬件电路和程序的设计方法,并对三相电压不平衡条件下变压器的工作波形进行了测试。