三相脉宽调制（Pulse width modulation,PWM）整流器因具有电流正弦化、功率因数高、能量可双向流动和直流电压可调的优势被广泛应用于有源电力滤波、可再生能源并网发电、高压直流输电等工业领域。论文以三相两电平电压型PWM整流器为研究对象,对新型无网压传感器预测直接功率控制（Predictive direct power control,PDPC）策略进行了深入研究。首先,介绍三相PWM整流器的工作原理及坐标变换关系,建立基于功率控制方法的数学模型。针对网压传感器采样过程复杂,额外成本高等问题,在分析改进型二阶广义积分器（Second-order generalized integrator,SOGI）和三阶广义积分器（Third-order generalized integrator,TOGI）原理的基础上,提出两种可应用于三相PWM整流器的网压估算方法,即基于改进型SOGI和TOGI的新型无网压传感器算法。其次,介绍αβ、dq坐标系下传统PDPC模型,并针对传统PDPC策略存在的稳态误差问题,引入基于内模原理的补偿校正方法对该策略进行优化。接着,分析电网电压不平衡情况下基于瞬时功率理论的数学模型,明确了网压不平衡情况下传统PDPC策略存在2倍频功率波动、输入电流谐波高的问题;借助扩展pq理论,提出一种适用于网压不平衡情况下的新型无网压传感器PDPC策略。最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台验证所提出方法的可行性和正确性。本文所提出方法分别采用改进型SOGI和TOGI,均可直接估算电网电压,避免虚拟磁链的计算,实现简单。此外,相较于瞬时功率理论,利用扩展pq理论建立的模型无需网压相位检测、旋转坐标变换和电网电压、电流的正负序列提取环节,极大简化了控制结构。仿真结果表明,与传统PDPC策略相比,所提出方法在网压平衡及不平衡情况下均能使三相PWM整流器中输入电流接近正弦波,瞬时功率实际值无误差跟随参考值变化且消除了2倍频功率波动。