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近年来清洁能源得到了大力的发展,脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器是新能源发电系统的重要组成部分,PWM变换器的控制对新能源发电系统的整体性能具有重要影响。研究谐波电网电压条件下PWM变换器的谐波电流抑制策略,对提高新能源发电的电能质量有着至关重要的作用。传统矢量控制虽然能够抑制谐波电流,但是受到控制性能的约束,不能够有效降低PWM变换器的开关频率。模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)是近年来兴起的一种新型控制策略。目前,大量研究文献表明MPC具有良好的控制性能。其可以同时考虑多个控制目标,并且将一些非线性约束目标纳入考虑范围。如果把PWM变换器的开关频率考虑进目标函数,能够显著降低开关管的开关损耗。因此,本文对谐波电网电压条件下PWM变换器的MPC展开了深入的研究。首先,介绍了三相电压型PWM变换器的工作原理,建立了适用于谐波电网电压条件下的PWM变换器的数学模型。在此基础上,对传统矢量控制策略的工作原理和实现方法进行了介绍,并利用矢量控制实现对网侧谐波电流的抑制。其次,分析了模型预测控制的工作原理和实现方法。建立了适用于模型预测控制策略的数学模型,研究了模型预测控制对网侧谐波电流的抑制策略。另外,通过建立适当的目标函数,把PWM变换器功率开关管的开关状态考虑进了目标函数,以此降低功率器件的开关频率,从而降低损耗与发热,实现对PWM变换器综合性能的提升。然后,利用MATLAB/Simulink仿真平台,搭建了基于电网电压定向矢量控制的仿真模型和基于模型预测控制的仿真模型。根据实验系统的实际参数,通过仿真计算对两种控制策略的性能进行了综合比较。最后,搭建三相电压型PWM变换器的实验平台,编写了两种控制策略的控制程序。分别利用矢量控制与模型预测控制策略实现对网侧谐波电流的抑制,并对比了动态性能、静态性能以及开关频率等特性。通过实验验证了所提控制策略的正确性与可行性。本文利用模型预测控制实现了谐波电网电压条件下PWM变换器网侧谐波电流的抑制。与传统的矢量控制相比,本文所提控制策略具有与之相当的控制效果,同时还能有效降低功率器件的开关频率,从而有效降低了开关损耗,提高了PWM变换器的运行效率。