随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,开发和利用清洁的可再生能源势在必行。并网变换器作为可再生能源与电网的接口装置,其性能的优越直接关系到清洁能源利用效率的高低,而矩阵变换器作为传统交-直-交变换器替代方案,以其优越的性能获得众多关注,成为新能源领域的研究重点之一。本文首先介绍了矩阵变换器在新能源领域的发展现状与应用前景,重点讨论了应用最广的空间矢量调制策略,比较了该调制策略下不同矢量序列对变换器性能的影响,并分析了变换器中的功率流动情况,指出其无功调节原理。然后就矩阵变换器在机场微电网中的应用展开了研究。分别建立了矩阵变换器并网系统电源侧与微网侧的数学模型,在此基础上研究两侧的电流控制策略,提出基于滤波器状态反馈的电源电流闭环控制策略来准确控制电源侧功率因数并阻尼滤波器的谐振,并以此为内环,以微网侧电流反馈为外环设计了并网系统的双电流控制策略,在保证系统优良的稳、动态性能的基础上,实现一定范围内的有功功率、无功功率大小和方向的任意调节。最后,本文在Matlab/Simulink中建立了矩阵变换器并网系统的仿真模型,并设计了系统样机。仿真与实验结果均表明,本文所提的并网双电流控制策略是切实可行的。