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在化石能源日益枯竭的当今社会，寻找一种实用廉价的可再生能源来替代煤、石油和天然气成为人类社会生存发展必须重点关注的问题。风能的可再生性使得其受到了全世界各国的广泛关注。同时风能作为一种清洁能源对世界环境的保护也有着重大意义，因此对风力发电变流系统的研究具有重大意义。本文以三相电压型PWM整流器(三相VSR)作为网侧变流器的分析对象，从原理上分析了三相VSR的电路拓扑，建立三相VSR在三相静止坐标系下的数学模型。通过三相两相变换以及两相静止旋转变换得到其在dq坐标系下的数学模型，并在此基础上分析了基于电压定向的控制、基于虚拟磁链的控制以及直接功率控制策略，得到了这几类控制器的设计方法。其中本文重点研究了直接功率控制，根据瞬时无功功率理论，结合三相VSR在dq坐标系下的数学模型，得到三相VSR的直接功率控制的数学模型，据此设计了基于滞环控制的直接功率控制策略。同时将空间电压矢量调制(SVPWM)与直接功率控制结合起来，设计了固定开关频率的直接功率控制策略，用来解决滞环开关频率不固定的缺点。同时为了提高系统的鲁棒性，在控制系统的电压外环引入滑模变结构控制，使得系统输出直流电压在负载扰动下有较好的鲁棒性。对功率内环进行改进，采用模糊控制与离散空间电压矢量(DSVM)相结合的控制策略，使得控制策略在电压矢量选择时有更多的选择空间，从而能够更精细的跟踪系统给定功率的变化，提高系统的动态性能。在Matlab/Simulink中建立基于滞环控制、固定开关频率控制、滑模变结构控制以及DSVM的控制的直接功率控制策略仿真模型，仿真结果表明，基于滞环控制和固定开关频率控制的直接功率控制能够使得输出很好的跟随给定。滑模变结构控制对提高系统的鲁棒性起到了相当重要的作用，同时基于DSVM的控制也对系统动态性能的提高起到作用。最后设计了以美国TI公司C2000系列的控制器TMS320F2812芯片为主控制器的三相VSR系统，分析了三相VSR系统主电路元器件的选型，设计了三相VSR交流侧电感与直流侧电容，设计了的三相VSR系统的控制电路以及完成了PCB电路的绘制，在CCS3.3环境编写了三相VSR系统的相关控制软件程序。