随着分布式能源、微电网、以及电动汽车的大量应用，电力电子变换器在电力系统中的渗透率不断提高，对电网的电能质量以及稳定性提出了新的挑战。变换器通过开关网络将交直流网络连接在一起，使得两侧的交直流谐波发生耦合，进而导致变换器两侧的电压电流波动相互影响、恶化电能质量。然而，变换器运行时具有非线性特性的特性，这给两侧的谐波交互特性分析带来了挑战。因此，对变换器建立精确的谐波传输模型，准确分析其谐波交互特性显得尤为关键。本文针对微电网中常用的三相AC/DC变换器，采用谐波状态空间理论进行建模，提出了基于谐波耦合阻抗的交直流谐波分析方法，分析了变换器在两种工作模式下交直流两侧的谐波作用规律，对于微电网的电能质量问题研究具有重要价值。
　　首先，从传统的AC/DC变换器建模方法出发，建立了变换器dq域模型，设计了变换器在不同工作模式下的控制策略。从变换器的dq域模型建模机理上分析了该模型在交直流谐波交互分析中的局限性，阐明了本文采用谐波状态空间建模方法的必要性。
　　其次，重点研究了谐波状态空间理论的建模过程，在变换器小信号模型的基础上，通过数学推导建立了AC/DC变换器的谐波状态空间模型。谐波状态空间模型将变换器交直流侧的各次谐波包括在内，反映了各频次谐波变量的作用关系。根据所建模型，设计了相应的计算程序，实现了在频域内对变换器交直流谐波耦合扰动的计算。
　　然后，提出了基于变换器交直流耦合阻抗的谐波特性分析方法。通过AC/DC变换器的谐波状态空间模型，计算了变换器系统的谐波传递函数。利用该函数建立变换器的交直流谐波耦合阻抗，对变换器的交直流谐波耦合特性进行分析。分析表明，变换器交直流耦合现象会改变谐波的频次，而且在不同的工作模式下其谐波耦合特性也会发生改变。在变换器中，不仅存在交直流侧的谐波耦合，也存在同侧的电压与电流的跨频次的耦合现象。变换器工作在逆变模式时直流侧的低频波动影响更为严重，而整流模式下交流侧的正序畸变导致的谐波含量更高。
　　最后，搭建了三相并网AC/DC变换器实验平台，通过硬件实验完成了变换器谐波状态空间建模以及变换器谐波耦合特性分析的验证。实验结果表明，本文建立的谐波状态空间模型以及对于谐波耦合特性分析的结论基本准确，能够有效地反映出变换器交直流侧谐波耦合的内在作用规律。