刘建林，罗德荣，周小艳

（1.湖南机电职业技术学院，长沙 410151；2.湖南大学 电气与信息工程学院，长沙 410082）

0 引 言

传统的变流装置结构简单、价格低廉，但其电流谐波畸变率大，对电网造成严重的谐波污染［1］。PWM整流器能降低电流谐波使其接近正弦波，根据系统需要调节功率因数，通过设定可实现能量双向流动，直流侧电压可调等诸多优点，使其在不同工业不同部门的变流设备中得到广泛的应用［2-4］。

基于电压定向的矢量控制（Voltage Oriented Vector Control，VOC）［5-6］和直接功率控制（Direct Power Control，DPC）［7-8］作为 PWM整流器最主要的两种控制方式，已经得到较广的应用。VOC具有控制简单、响应速度快等优点，但包含较多的PI控制器，而电流内环的设计、直流侧电压的稳态等都与PI控制器的调制紧密相关［9］。DPC省去了电流内环和PWM调制模块，通过开关表和滞环比较器选择合适的电压矢量来调节有功功率和无功功率，具有控制方便、响应迅速等优点，但滞环比较器的环宽需根据系统性能不断调节，而且开关频率不恒定［10-12］。有文献提出了一种MPDPC，省去了PI控制器和传统开关表以及滞环比较器，获取了频率恒定、功率纹波小等优点，但其忽略了延时问题，没有对其参数的鲁棒性进行分析［13-15］。

下文首先对三相电压型PWM整流器进行数学建模，基于虚拟磁链定向，建立了模型预测功率模型，以功率瞬时值与功率参考值的跟踪误差最小为约束条件设计目标函数，推导最优的电压矢量计算公式，再结合延时补偿控制，提出了一种改进MPDPC。通过分别计算改进MPDPC与传统MPDPC在不同功率下，取不同交流侧滤波电感值、交流侧电阻值时的功率偏差和电流谐波畸变率，探讨改进MPDPC与传统MPDPC的鲁棒性及其主要受哪些参数影响。……