电压型PWM整流器凭借高功率因数和能量双向传输等优点,广泛应用于微电网、超导储能、电机驱动调速和大功率直流充电桩等领域。在实际应用中,由于负荷变化和外界干扰等因素往往会使电网电压出现不平衡,常规的控制方法会导致整流器工作异常甚至进一步对电网造成影响。整流器工作异常主要表现在两方面,一方面网侧产生负序电流,另一方面直流侧电压会产生二次谐波,这两种影响会导致网侧电流不对称和直流侧电压波动。因此,为了消除网压不平衡对整流器带来的影响,本文从PWM整流器的控制策略上进行深入研究。主要研究工作如下:首先,介绍了PWM整流器工作原理,并分析了电压型整流器的拓扑结构。在电网平衡和不平衡两种情况下,建立不同坐标系下对应的数学模型,分析了负序电流和二次谐波产生的原因,介绍了网压不平衡时正负序电量分量提取方法。其次,详细分析了负序电流的抑制策略,为减小电网扰动对系统的影响,采用自抗扰控制对电流内环进行改进,利用萤火虫算法来对控制器的关键参数进行优化,并与经典的粒子群算法和人工鱼群算法的优化性能进行对比分析,根据对比结果发现,萤火虫算法有较好的收敛速度和收敛精度,因此采用萤火虫算法优化的自抗扰控制策略能够进一步减小网侧电流谐波含量。再次,详细分析了直流侧电压二次谐波抑制策略,通过正负序双电流环独立控制的方法抑制直流侧电压二次谐波,采用萤火虫算法优化的变论域模糊PI控制对电压外环进行改进,在抑制直流侧电压波动的基础上提高系统的动态性能。最后,分析了整流器主电路的关键参数设计方法,利用MATLAB/Simulink对本文提出的基于萤火虫算法优化的自抗扰控制策略和变论域模糊PI策略进行仿真验证。在网压不平衡下,验证了本文提出的萤火虫算法优化的自抗扰控制策略的有效性,再从系统启动特性、负载突变和直流参考电压突变三种状态来对比系统的动态性能,验证了本文提出的萤火虫算法优化的变论域模糊PI控制策略的优越性。