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Back-to-Back变流器根据直流侧电源性质的不同可主要分为两大类：直流侧是电流源的电流型交流器和直流侧是电压源的电压型变流器，两种变流器各具特点和优势。相对而言，电压型变流器获得了更多的理论研究和实际应用，而作为其对偶体的电流型变流器却较少受到人们的关注，因此很有必要对电流型变流器进行深入分析和研究。本论文以电流型Back-to-Back变流器为主要研究对象，对适用于电流型变流器的脉宽调制技术，电流型PWM整流器的功率因数控制技术和交流侧LC谐振的抑制技术，电流型PWM逆变器的输出电压控制技术，以及整个电流型Back-to-Back变流器系统的联合控制技术等内容进行了深入的理论研究和分析，并在此基础上通过计算机仿真和样机试验验证了本论文所提出的控制策略的有效性和正确性。
论文首先研究了适用于电流型变流器的脉宽调制技术，主要包括SHE、TPWM、SPWM和SVM等技术。在分析各种PWM技术基本原理的基础上，重点研究了它们的谐波特性、直流侧电流利用率、动态响应速度以及数字化实现方法等方面的内容。为了进一步提高直流侧电流利用率，本文提出了SVM的两种过调制策略，并分别对其进行了深入的理论推导和谐波特性分析。
为了研究电流型PWM整流器的稳态特性建立了它在三相静止坐标系下和同步旋转坐标系下基于开关函数的一般数学模型及简化数学模型。稳态特性重点分析了直流侧电压和电流特性，有功功率和无功功率特性，功率因数特性，以及单位功率因数运行的条件等，为电流型PWM整流器的控制提供了理论基础。
论文提出了一种基于电网电压定向的功率因数控制方法，首先建立了电网电压定向时PWM-CSR的简化数学模型，然后详细分析了这种功率因数控制的运行原理，最后对PWM-CSR的运行边界进行了深入研究，从理论上证明了PWM-CSR的单位功率因数运行范围，得到了有功率因数控制时PWM-CSR的最优工作曲线；同时研究了基于电容电压定向的功率因数控制方法，并将两者进行了对比分析。最后对这两种功率因数控制方法都进行了详细的仿真分析和试验验证。
针对PWM-CSR交流侧LC易发生谐振的现象，研究了基于虚拟电阻的有源减震控制策略，推导了发生LC串联谐振和并联谐振的条件，并得到了虚拟电阻的设计公式，最后通过仿真和试验验证了该方法的正确性和有效性。
建立了电流型PWM逆变器在三相静止坐标系下，两相静止坐标系下和同步旋转坐标系下基于开关函数的一般数学模型及简化数学模型，深入分析了PWM-CSI在线性负载和非线性负载条件下的输出电压控制策略，并从基本的数学关系推导出了线性比例积分器(PI)与比例正弦信号积分器(PSSI)之间的内在联系，然后提出了一种电流型PWM逆变器在线性负载和非线性负载条件下基于PSSI控制器的新型输出电压控制方法，并与PI控制进行了对比研究，仿真和试验结果一致证明这种控制方法的有效性和优越性。
针对常见的电流型Back-to-Back变流器的联合控制所带来的系统响应速度慢或运行效率低等缺点，论文提出了一种改进的将逆变侧输出电压、逆变侧调制比和直流侧电流统一起来联合进行控制的方法，该方法能够在降低系统损耗的同时提高系统的动态响应速度，并且保证稳态时输出电压的谐波含量不变。论文对整个系统的各个控制环节都进行了深入的研究，最后对这种控制方法进行了详尽的仿真分析和试验验证。