近些年,清洁能源的应用成为研究者和工程师们关注的热点,电动汽车的充电系统、梯次利用电池储能系统、光伏或风能发电系统的发展十分迅速,而其中电力变换器发挥着至关重要的作用。单相PWM整流器具有可实现能量双向传输、功率因数高、网侧电流谐波含量少、输出电压可调等优点,是连接电网和负载的桥梁,起到能量变换的作用。单相PWM整流器的控制性能在很大程度上受到控制策略的影响。模型预测控制具有控制简便、可实现多变量控制等优点,但是传统模型预测控制由于采用单矢量控制,存在开关频率不固定、开关频率低、网侧电流谐波大等缺点。本文基于传统有限集模型预测控制,提出一种具有固定开关频率和死区补偿的模型预测电流控制方案。首先采用一个有效矢量和两个零矢量相结合的方式来实现开关频率的固定,推导了基于有效矢量最优作用时间的电流预测方程,有效矢量最优作用时间是通过对目标函数求导得到的,目标函数是基于最小化电流误差建立的。接着为了完善所建立的预测模型并抑制由死区时间带来的“零电流钳位效应”,分析了死区时间对有效矢量及零矢量作用时间的影响,对电流预测模型进行了修正,完成了死区补偿。仿真结果表明,传统模型预测控制的电流中含有大量的低频谐波,而本文所提出的模型预测电流控制方案的电流中高频谐波占主要成分,电流总谐波畸变率也大大减小。仿真结果也表明在加入死区后,电流波形在过零时会发生畸变,增加了电流总畸变率,而采用本文提出的死区补偿方案后,死区效应得到了有效抑制且电流总畸变率也有所减小。最后搭建了单相PWM整流器的小功率实验平台,根据实验结果可以得出的结论是:与PI瞬态电流控制方案、传统有限集模型预测控制、模型预测直接功率控制相比,本文所提出的模型预测电流控制方案可以得到最低的电流总谐波畸变率,另外与PI瞬态电流控制相比具有需要调整的参数少的优点,与模型预测直接功率控制相比具有程序简单、运行时间短的优点。并且死区补偿方案也可以有效抑制死区效应,减小电流波形畸变程度。本文获得广东省绿色能源技术重点实验室、风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室资助。