三相电压型PWM可逆变流器具有输入电流正弦、功率因数可调及能量双向流动等特点,可有效抑制谐波及无功功率引起的电网“污染”,已广泛应用于有源电力滤波、静止无功补偿器、可再生能源发电以及电动汽车等领域。在三相电压型PWM可逆变流器的控制策略中,直接功率控制(Direct Power Control,DPC)结构简单、稳态及动态特性良好,已成为众多学者的研究热点。本文主要对三相电压型PWM可逆变流器的直接功率控制策略进行研究。首先,分析了三相电压型PWM可逆变流器的工作原理,推导了基于电流控制的三相电压型PWM可逆变流器在两相静止αβ坐标系和两相同步旋转dq坐标系下的数学模型,并根据瞬时功率理论建立了基于功率控制的三相电压型PWM可逆变流器数学模型。其次,为省去交流电压传感器,将虚拟磁链(Virtual Flux,VF)引入三相电压型PWM可逆变流器中,并采用二阶滤波环节的虚拟磁链观测器解决积分漂移和直流偏置的问题。分析了 VF-DPC控制策略的结构和空间电压矢量对瞬时功率的调节作用,并通过仿真验证其正确性。针对传统VF-DPC开关频率不固定的问题,使用空间电压矢量调制(Space Vector Modulation,SVM)固定开关频率,采用功率预测内环代替滞环比较器,分析了两种坐标系下的基于虚拟磁链定向的预测直接功率控制(VF-P-DPC)。在αβ坐标系下,基于内模原理,对功率预测值进行反馈校正,消除了传统VF-P-DPC存在的稳态误差,并通过仿真验证其正确性。最后,搭建了基于TMS320F28335的三相电压型PWM可逆变流器直接功率控制实验平台,设计了硬件电路,编写了上位机与控制程序。在实验平台上对VF-DPC和两种坐标系下的VF-P-DPC控制策略进行验证,并对三种控制策略的稳态与动态性能进行了分析对比,实验结果验证了控制策略的正确性。