三相6脉波和12脉波整流负荷因效率高、可靠性强、结构简单被广泛用于各种场所。但整流负荷的交流侧电流谐波分量注入电网后,会造成电能损耗、电网电压波动,严重时甚至会引起继电保护设备误动等严重后果。三相整流负荷的功率变化对城市电网谐波潮流影响较大,其各次谐波电压对谐波功率的贡献不可忽略。因此考虑非理想电压条件,深入研究三相整流负荷谐波解析计算方法,建立三相整流负荷谐波导纳模型及其功率模型具有重要意义。本文主要内容如下:(1)分析三相6脉波不控整流负荷交流电流连续和断续两种工作模式,根据导通区间的电流电压平衡方程,分别推导建立相应的三相6脉波不控整流负荷连续和断续工况下的谐波频域导纳矩阵模型;在此基础上,提出通过交流侧实测数据进行三相6脉波整流负荷等效电路参数估计的方法。(2)根据使用隔离变压器的串、并联型三相12脉波相控整流负荷工作原理,分别推导其在正序和负序电压下的谐波耦合导纳矩阵,并由此建立电网电压不平衡下的串、并联型三相12脉波相控整流负荷频域谐波耦合导纳矩阵模型。该模型充分考虑的实际电网电压条件,将三相12脉波相控整流负荷时域非线性特征变换成频域线性特征,以表征端电压谐波和各次谐波电流的耦合关系。(3)研究三相6脉波和12脉波整流负荷谐波频域导纳矩阵,得到相同频域形式的谐波功率模型;以三相6脉波整流负荷为例,结合其谐波频域导纳矩阵,建立三相6脉波整流负荷谐波功率模型,该模型考虑了各次谐波电压对谐波功率的贡献,进一步分析有功功率和无功功率导纳矩阵的特性,建立三相6脉波整流负荷谐波功率简化模型。(4)在Matlab/Simulink中搭建三相6脉波不控和12脉波相控整流负荷电磁暂态模型,仿真验证本文推导的谐波耦合导纳矩阵模型的正确性;搭建了三相6脉波整流负荷实验平台,通过实验验证参数估计方法的正确性和谐波功率模型及简化模型的适用范围。