为提高双反星形整流器的功率密度,本文以基于电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）的双反星形整流器为基本拓扑,研究了其直流侧谐波抑制方法和故障容错能力。为提高双反星形变压器的功率密度,研究了基于PET的双反星形整流器。使用AC-DC-AC式电力电子变换器和高频移相变压器构成PET代替原工频移相变压器,根据电力电子变换器中开关器件切换的控制算法和二极管导通原理,研究了三相半波整流电路（Three-phase Half-wave Rectifier,THR）的工作模态,分析了本拓扑可在不改变电路本质的前提下提高变压器功率密度的有效性。仿真和实验表明,该拓扑可在保留传统双反星形整流器性能的基础上,当变压器工作频率为500Hz时,变压器的体积降至工频变压器的1/3,提高了其功率密度。研究了传统直流侧无源谐波抑制方法对基于PET的双反星形整流器的影响。分析了双抽头变换器和单相全波整流电路（Single-phase Full-wave Rectifier,SFR）这2种谐波抑制方法应用于双反星形整流器时二极管的工作模态,推导了输入线电流的解析表达式,优化设计了平衡电抗器的匝比。仿真结果表明,在双反星形整流器中,使用传统的直流侧无源谐波抑制电路会产生零序环流,无法改善整流器的输入电流质量和负载电压质量,甚至会使其电能质量恶化。为克服现有无源谐波抑制方法应用于双反星形整流器的局限性,研究了基于曲折联结变压器的双反星形整流器。设计了曲折联结变压器,并将其应用于双反星形整流器以消除零序电流谐波;从输入线电流总谐波畸变率（Total Harmonic Distortion,THD）最小的角度出发,优化设计了抽头变换器的匝比。仿真和实验表明,将曲折联结变压器应用于基于PET的双反星形整流器时,可以有效消除传统直流侧无源谐波抑制方法的局限性,输入电流THD值由28.4%降为17.86%,谐波抑制效果显著。为分析双反星形整流器对网侧单相短路故障的容错能力,研究了输入侧单相接地短路时基于PET的双反星形整流器的故障特征。在相同故障条件下,分析了基于PET的双反星形整流器和基于曲折联结变压器的双反星形整流器;根据基尔霍夫电压、电流定律,结合安匝平衡原理和THR调制原理,推导了故障情况下整流器各处电压,电流的解析表达式,计算了负载电压纹波系数。仿真结果表明,网侧发生单相短路故障时,基于PET的双反星形整流器和基于曲折联结变压器的双反星形整流器的电能质量均会恶化;在同样故障条件下,后者对单相接地故障具有更好的容错能力。