随着电力电子技术的飞速发展,研究一种高功率因数和低谐波输入电流的PWM整流器成为学术热点,维也纳整流器以其低谐波含量、结构简单、驱动电路少、开关器件电压应力低、功率密度高、无需考虑死区等优点而备受关注。但实际电网由于电网电压幅值、相位偏移等情况处于不平衡状态,传统平衡条件下的控制策略会造成非特征谐波的增加。为研究电网不平衡状态下维也纳整流器的调制方法和控制策略,本文做了以下工作:(1)分析了维也纳整流器拓扑结构和等效电路,对不同工况下的电流流通路径和工作模态进行详细分析,并在此基础上建立维也纳整流器平衡条件和不平衡条件下的数学模型,推导出了对应的矩阵方程组和等效电路。(2)对于三电平变换器固有的中点电位不平衡和共模噪声的问题,本文分析了每一个空间矢量对中点电位的影响和对应共模电压幅值大小,从理论上对比了两种传统空间矢量调制方法SVPWM和LMZVM调制对维也纳整流器直流侧中点电位平衡以及共模噪声抑制的优劣性。因此,本文在LMZVM调制方法的基础上,使用了 6种共模电压最小的小矢量控制中点电位平衡,以其中一个扇区为例进行详细的推导,给出了占空比的计算方式和载波调制的实现方法。通过仿真验证了该调制方法能够在控制中点电位平衡的同时减小共模电压。(3)本文对瞬时功率下的维也纳整流器网侧功率进行分析,提出一种基于两相静止αβ坐标系的无需正负分量提取的参考电流计算方法,由二阶广义积分器得到相角延迟90°的电压分量取代了传统不平衡控制中的正负序分量提取。设计了基于比例谐振控制的维也纳整流器控制策略,通过搭建仿真模型验证该控制策略在电网电压不平衡条件下的可靠性。最后,完成对维也纳整流器的器件参数设计和硬件电路设计,利用实时仿真系统dSPACE作为控制模块,对实验平台软硬件进行调试。