随着可再生能源大量并网,并网逆变器作为向电网输送电能的重要功率接口,其控制性能直接影响并网电能质量,因此对并网逆变器控制策略的研究成为时下热点。传统单矢量模型预测直接功率控制输出电压矢量方向与幅值均不可调,使得并网电流谐波含量高、功率脉动大,同时其开关频率不固定,增加了开关损耗。为改善并网电能质量,减小功率脉动,降低开关损耗,本文针对并网逆变器的模型预测直接功率控制策略（MPDPC）展开深入研究。首先,本文介绍了并网逆变器拓扑类别与特点,选择运行效率较高的电压源型逆变器作为控制对象,分析了并网逆变器常用控制策略原理及优缺点,并与MPDPC进行比较,体现出MPDPC的优越性。其次,通过对并网逆变器拓扑及工作原理的分析,建立了其在三相静止坐标系、两相静止坐标系以及两相旋转坐标系下数学模型。详细分析了空间矢量脉宽调制（SVPWM）的数学原理与运行方式并搭建了仿真模型。研究了并网逆变器直流侧电压与交流侧滤波电感的参数计算方法。在此基础上,本文结合SVPWM设计了开关频率恒定的单矢量MPDPC策略和双矢量MPDPC策略。通过分析,双矢量MPDPC相比单矢量MPDPC扩大了输出电压矢量覆盖范围,但两个矢量均为有效矢量时输出电压矢量幅值不可调,其通过对无功功率进行无差拍控制能改善无功功率脉动,但不能有效降低有功功率脉动。针对双矢量MPDPC的局限性,本文提出了一种三矢量MPDPC。该策略在每个控制周期进行两次电压矢量选择,用两个相邻有效电压矢量和一个零电压矢量合成期望电压矢量,使输出电压矢量方向与幅值均可调,同时对有功功率和无功功率进行无差拍控制,可以有效改善并网电能质量及减小功率脉动,并结合SVPWM使开关频率固定,解决了上述问题。最后,在Matlab/Simulink软件中对上述三种控制策略搭建了相应仿真模型,分析了其控制器算法设计思路。在理想电网情况与电网电压不平衡情况下,通过功率突变、滤波电感值变化的方式对三种策略进行了一系列对比分析。并通过RT-LAB半实物仿真实验平台进行验证。结果表明,相比单、双矢量模型预测直接功率控制策略,所提三矢量模型预测直接功率控制策略在理想电网情况下并网电流谐波含量低,功率脉动小,具有良好的动稳态性能,同时对电网电压不平衡情况也有较好的适应能力,验证了该策略的可行性和有效性。