PWM(Pulse Width Modulation,PWM)整流器作为很重要的电力电子变流装置,具备着能量双向流动、可实现单位功率因数等诸多优点。本文基于故障电网下PWM整流器在不同应用场景下的应用展开研究。首先,本文以三相PWM整流器作为研究对象,对其在风力发电领域的应用进行研究。实际上,电网无法一直工作在理想工况下,这对三相PWM整流器作为风力发电网侧变流器的控制提出了更高要求。本文首先对三相PWM整流器在不平衡电网下网侧谐波电流的产生机理进行分析。之后为实现降低网侧电流谐波含量和降低母线电压波动的目标,对传统控制策略、谐振控制策略、重复控制策略进行分析与应用。最后进行了仿真与实验进行验证。其次,针对大功率飞轮储能的应用场景。本文采用复矢量控制策略解决三相PWM整流器需要在低开关频率下电流耦合现象。首先将网侧PWM整流器在离散域进行建模,然后依据其离散域模型进行复矢量电流调节器的设计,以获得良好的动稳态性能。此外,介绍了网侧LCL滤波器的参数设计方法。本文还研究了在电网电压跌落的情况下,PWM整流器的动态特性。最后,本文以高速机车牵引系统单相PWM整流器作为研究对象。研究了非理想电网下,单相PWM整流器的控制特性。首先对单相PWM整流器网侧谐波电流的产生机理进行分析,之后为了实现网侧电流谐波含量降低的目标,采用了谐振调节器、谐振滤波环节与母线电压陷波器相结合的控制方法以达到抑制网侧谐波电流的效果,最后给出了在电网电压畸变的情况下,仿真与实验结果。