随着军、民用大功率电力电子负载的飞速发展,例如高速铁路、电镀电焊,雷达装置以及高性能微处理器等,它们都表现出了越来越显著的负载突变特性,对供电电源的工作方式和电能质量提出了严峻的挑战。因此,研究脉动负载各种工作情况下的运行特性,研究脉动负载对供电系统的影响因素,研究减小脉动负载对系统影响的有效措施,抑制系统功率波动和改善脉动负载下供电电能质量,具有重要的理论价值和实际应用意义。本文对脉动负载条件下电源系统输入侧功率波动抑制方法和改善电能质量进行了研究。首先,本文通过建立脉动负载的数学和仿真模型,基于不控整流-直流变换器-脉动负载的传统系统结构,分析了脉动负载周期、占空比等关键参数对电源系统的影响。在此基础上,对交流输入侧功率波动产生的机理和脉动负载电流谐波畸变特性进行了分析。针对抑制传统系统中输入侧功率波动的方法进行了研究。由于三相PWM整流器具有单位功率因数运行、电流谐波含量低等优点,故使用PWM整流器替代原系统中不控整流环节。在整流器输出侧增加大容量储能电容,用于实现负载功率与输入功率解耦。然后,针对改进后的系统结构,设计一种基于母线电压监测的功率电流双闭环控制方法用于实现功率波动的抑制。该控制方法主要包括工况检测和判断、母线电压调节、功率电流内外环控制器、输入瞬时功率解算等部分,能够实现对输入功率的准确控制,抑制输入功率波动。锁相环精度对于系统的控制效果来说至关重要,为了提高控制器的抗扰性能,使用一种含有重复内模结构的数字锁相环提高锁相角度和输出频率的精度。另外,脉动负载下的电源系统存在较大功率突变,为了验证抑制方法的可行性,对系统建立了大信号模型。基于能量势函数理论,求解系统的稳定边界,并进行了稳定性分析。最后,为了验证所设计方法的有效性,在PLECS中搭建系统仿真模型,针对六种常用的工况以及任意两种工况之间的切换进行仿真实验。为了进一步模拟实际数字控制系统的运行情况,对控制器在离散域内用根轨迹法进行设计,将控制系统离散化,并对比分析离散前后功率波动情况和电流谐波含量的情况,验证该方法的有效性。