近年来,以光伏、风能发电为代表的新能源发电技术发展迅速,由新能源发电装置发出的电能通常需要通过变流器并入电网。随着新能源发电容量在电网中占比不断增加,并网变流器对电网的影响也在不断增大。电网会发生诸如电压跌落、频率突变等故障,这些故障的发生对并网变流器的正常工作状态会产生很大的影响。因此,目前对于并网变流器性能的研究成为了学术界的热点。但是由于电网故障的不可控性,在对并网变流器进行测试时,很难直接通过电网复现出故障工况,因此必须有专门的设备用于模拟电网出现的各种故障工况。由于需要模拟的是三相交流量,因此把这类设备称为交流模拟电源。本文详细介绍了一种基于电力电子变换形式的交流模拟电源,对其工作原理进行了详细分析,同时对滤波参数进行了设计,并围绕变流器控制技术展开研究,分别对并网侧和输出侧的控制策略进行了详细的分析探讨。并通过仿真和实验验证了理论研究成果的正确性以及交流模拟电源的实际可行性。首先,根据对变流器研究的需要提出了交流模拟电源应该具有的功能,然后分别推导了并网侧和输出侧变流器在不同坐标系下的数学模型,并对电网电压定向矢量控制的工作原理进行了分析；最后分别对空间矢量PWM调制方式以及模拟三相不平衡故障的工作原理和控制算法进行了详细的研究。其次,对交流模拟电源的主电路硬件参数的设计方法进行了研究。给出了并网侧LCL滤波器和逆变侧LC滤波器的设计方法,并通过仿真验证了参数设计的合理性；从抗扰性能和跟随性能两个角度对中间直流电容值进行了设计。同时,本文重点针对交流模拟电源的控制策略展开研究,介绍了并网侧基于PI调节器的双闭环控制策略,并针对中间直流电压波动的问题,提出了加入负载电流前馈控制的解决办法；研究了输出侧基于PI调节器的单电压闭环控制与基于PR调节器的双闭环控制的原理,并针对输出电压波形质量的改善加入了虚拟阻抗控制策略,最后通过仿真分析验证了上述控制策略的有效性。作为对理论和仿真分析的验证,本文搭建了250kW交流模拟电源实验平台。对交流模拟电源并网侧及输出侧的动态性能和稳态性能进行了测试,同时对交流模拟电源模拟电网故障的功能进行了实验。证明了交流模拟电源控制策略的有效性,为变流器领域的科学研究创造了条件。