随着我国轨道交通事业的快速发展以及人们节能环保意识的不断增强,机车电源出厂老化测试如何节能增效成为相关企业的重要研究课题。本文以400kW机车电源为测试对象,设计了一种可将测试电能回馈电网的交流能馈型直流电子负载装置。首先,通过对国内外文献中能馈型直流电子负载拓扑结构和控制策略的比较和分析,并结合被试机车电源的工作特性和性能技术指标,研究了一种由软开关移相全桥变换器和LCL型滤波器的并网逆变器级联组成的交流能馈型直流电子负载基本工作原理,并提出了模块化并联系统方案。其次,根据本文电子负载拓扑组成分别对前后级功率电路和控制策略进行了分析研究。针对前级软开关移相全桥变换器桥臂ZVS的实现、变压器副边占空比丢失以及整流二极管振荡等关键问题进行了分析和研究,并在此基础之上设计了全桥变换器的主电路参数。通过状态空间平均法建立了软开关移相全桥变换器小信号数学模型,并分析了移相全桥输入电感电流外环、输出电感电流内环控制的双电流环控制策略。根据后级并网逆变器的技术指标设计了主电参数。通过建立并网逆变器数学模型,讨论了PI控制器和PR控制器对并网电流的跟踪效果;针对PI控制和PR控制的缺陷,研究了一种具有零误差跟踪和抗电网干扰能力的准谐振PR控制。针对LCL谐振问题,通过研究有源阻尼电容电流反馈控制增加系统阻尼,实现了LCL谐振抑制。最后,给出了控制系统硬件和软件设计。并分别通过MATLAB仿真和样机实验对交流能馈型直流电子负载拓扑结构和控制策略进行验证,仿真和实验结果验证了本文所讨论的交流能馈型直流电子负载拓扑和控制策略的可行性、有效性。