逆变电源和电压型PWM整流器有着巨大市场需求及广泛的应用前景,随着其应用领域的扩大以及人们对其性能要求的提高,不断有新的热点和前沿技术问题出现,等待我们去研究。PWM逆变电源的模块化控制方法与模块组合技术,是当前研究的热点和难点,具有重要的理论意义和实际应用价值。模块化是当前逆变电源的发展趋势之一。采用标准化模块组成的串并联组合逆变电源系统具有研发周期短、系统易重构、易于维护、可靠性高等优点。模块化设计的逆变电源系统是指将单相逆变电源作为基本单元模块,将具有通用性的标准化功能的基本单元模块组合在一起,根据不同的应用场合和要求构成逆变电源系统。因此,单相逆变电源应具有多种功能,如：具有并联运行,并网运行,组成有任意相位差的多相电源系统等功能；它既可以独立工作,又可以通过外部的简单连接,组合成满足用户要求的电源系统。本文重点研究了单相逆变电源模块化设计问题,同时,对三相PWM整流器的特殊问题进行了深入研究,取得了一些具有创新性的成果：1.提出了虚拟电路结构模式的逆变电源控制器设计方法。构建了新的被控对象数学模型,提出了虚拟电路结构设计的架构；并证明了用该方法可实现逆变电源的虚拟电路结构设计。该方法将逆变电源自身实体参数变化因素融入到结构设计中,消除了参数变化对逆变电源性能的影响。2.提出了适用于并联逆变电源的虚拟阻抗匹配模式的控制方案。通过仿真和实验证明：虚拟阻抗匹配模式是逆变电源并联系统简洁而有效的控制方式。3.提出了适用于并联运行的逆变电源虚拟电阻匹配模式的控制方案,将逆变电源均流与抑制直流环流以及抑制输出电压直流偏移这三个目标融于同一控制器中。控制器比较简单,易于实现。4提出了适用于通用型逆变电源模块的虚拟结构化设计方案。采用该方案的单相逆变电源模块具有独立运行、并联运行、并网运行的能力,在任意负载条件下,保持其输出电压具有良好的正弦度。5.三相电压型PWM整流器在电网不平衡条件下易产生交流电流和直流电压谐波,针对这一问题,提出了采用两组PWM整流器模块并联形式的解决方案,主整流器用以产生正序电流,辅助整流器用以产生负序电流。以保证主、辅整流器输出到直流侧的瞬时功率之和不含交流分量为条件,推导出正、负序电流与电网正、负序电压及直流功率的关系。据此设计出系统能将谐波抑制到电网平衡条件的水平。6.针对并联PWM整流器模块的零序环流问题,提出了抑制零序环流的综合解决方案。该方案可有效地抑制环流,同时能避免整流器模块之间的零序电压竞争问题的发生。文中对所提出的方案进行了深入的仿真和实验验证。