电网不平衡时,基于三相电网平衡所设计的三相PWM整流器将出现不正常运行状态。三相PWM整流器交流电流中出现负序分量,使交流电流不对称;直流电压和交流电流中出现非特征谐波分量,使直流电压和交流电流波形发生畸变。本文研究了三相电网不平衡的含义,对电网不平衡情况下的三相PWM整流器进行了详细的建模分析,并在此基础上研究了两种不平衡控制策略。其一是抑制网侧负序电流的控制策略,主要控制三相PWM整流器交流电流对称正弦化控制。其二是抑制直流电压谐波分量的控制策略,主要控制三相PWM整流器从电网吸收平衡的瞬时功率,消除直流电压中的各次谐波分量。同时,研究了多种电网不平衡电动势的提取方法,设计了dq坐标系下的数字陷波器、低通滤波器以及αβ坐标系下的正、负序滤波器,并进行了理论分析和仿真验证。本文对电网不平衡下的三相PWM整流器进行了系统设计,介绍了电流内环、电压外环以及三相PWM整流器主电路参数的设计方法,并在电网不平衡电动势的检测方法和控制策略研究的基础上进行了系统仿真分析。在理论研究和仿真验证的基础上,本文最后进行了较为详细的实验系统的硬、软件设计过程,并针对抑制网侧负序电流控制策略进行了系统实验,给出了实验结果。实验结果表明了该算法的有效性,可以在电网不平衡条件下实现三相PWM整流器的网侧电流的对称正弦化控制。