在科技迅猛发展的今天,从工厂生产到日常生活都需要稳定可靠的电源源源不断的输送电能,电源设备有相应的国家标准,为了满足这些标准的相应要求,需要在产品出厂前对电源的一系列性能进行测试。在电力电子技术发展以前是利用由电阻、电感、电容、整流管等元器件搭配组合而成的纯阻性、阻感性、阻容性和典型非线性这四种常规负载,测量被试电压源的老化性和带载能力,但这种测试方法需要消耗大量的能源,其消耗的大量电能多数转化为热能,这既是对能源的浪费,也会因为原件发热参数发生变化而使测试不够准确。因此电源测试实验室需要有很好的散热设备或冷却设备。其次这种传送测试方法缺少很好的移动性和灵活性,还可能很笨重,这严重限制了对电源测试的效率也不符合节能减排的要求。基于现代电力电子技术、数字化控制技术,本文研究了一种能将消耗的电能回馈到电网的三相电力电子负载模拟系统,它的拓扑结构采用背靠背式的两组桥式结构,中间以一个电容作为连接环节,前一半部分为电压型三相全桥PWM变换器,后一半部分采用单相全桥PWM变换器。该馈能并网电力电子负载模拟器可以方便快捷而又灵活地对三相被试电压源的带载性能进行测试,还可以将其在测试中从被试电压源吸收的电能输入至电网,实现节能减排的目标,这非常适合于现代科技发展的要求。系统的核心部分是三相电压源型PWM整流器也即VSR,本文推导了整流器的数学基本模型,然后对其在dq坐标系下的运行原理和控制方式分析,设计了系统电力电子模拟变换器单元的电流单闭环控制系统,在对纯阻性、阻感性和阻容性线性负载进行模拟时,采用电流单闭环的PI调节器;而对非线性负载比如不控整流负载进行模拟时,采用“重复+比例”调节器,对系统前级负载模拟单元的交流侧电流进行校正。系统后级是馈能并网变换器。首先分析了直流母线上叠加的纹波对回馈电流的影响,由于被试电压源可能会含有大量谐波,所以传统的并网变换器可能会对电网产生污染,为此本文选用二阶陷波器和二阶低通器进行滤波。控制策略采用双环控制,其中电压外环采用参数在线整定的模糊PI调节器,电流内环采用比例+准谐振控制器对并网电流进行有效修正。最后分析了后级中单相数字锁相环的工作原理。文章对所设计的系统在软件平台上进行了仿真,对所设计的各个环节进行了验证。