基于两级电压型PWM变换器的单相电力电子负载，可以很好适用于单、三相交流被试电源和直流电源出厂前性能考核试验和老化试验，具有模拟负载特性多样化、改变模拟负载特性简单化等优点，还可以将被试电源在试验过程中产生的电能回馈给电网，实现节能和降低被试电源所需电网容量。本文对被试电源为400Hz中频逆变器，单相电力电子负载系统运行所面临的一些技术问题做了详细研究。根据单相电力电子负载电路拓扑结构的特点，提出了统一电力电子负载模块的概念。详细分析了统一电力电子负载模块基本组成单元——单相PWM变换器的工作原理，模拟纯组、阻感、阻容、负阻性（回馈）等不同负载特性时，交流电源输入电压、电感电压和变换器交流侧电压三者之间的矢量关系。根据单相电力电子负载系统被试电源的技术要求，设计了单相400Hz逆变器的主电路拓扑和采样、控制、驱动电路。比较了中频逆变器和工频逆变器的两个显著不同点，介绍了单PI闭环控制、双闭环控制、状态反馈极点配置、重复控制、智能控制等五种常用逆变器波形控制方法的优缺点，本文单相400Hz逆变器采用带比例系数负载电流前馈电压外环电流内环PI双环控制方案。利用实验室现有材料，搭建了一个单相400Hz逆变器实验平台，验证了上述控制方法的良好控制效果。详细分析了单相电力电子负载系统直流母线电压谐波的来源。根据系统瞬时、稳态功率平衡，推导了直流母线电压谐波阶次和系统的两个交流侧电源频率之间关系的数学表达式。阐述了无论单相电力电子负载交流侧是否同频，系统直流母线电压均会存在一定含量谐波分量，体现为直流母线的电压波动。并网变换器采用电压外环和电流内环的双环控制，电压环的输出结合锁相环节作为电流环的给定，因此直流母线电压所含的谐波分量会影响并网电流合成指令的正弦度，恶化并网电流质量。针对这一问题提出了直流母线电压滞环控制策略，通过仿真和实验验证了这种控制策略对带单相400Hz逆变器被试电源进行负载模拟考核实验，系统并网电流良好控制效果。对于单相电力电子负载系统在工业运行现场与并网公共耦合端（PCC）电网电压易出现严重电能质量问题如电压跌落等，研究了系统应对此种情况的优化运行方式。对PCC电网电压非理想正弦，采用了电网电压前馈的控制方法来抑制其对并网电流产生的影响。针对单相电力电子负载系统使用单L滤波器并网对高频并网电流谐波抑制作用不足和对大功率被试电源负载模拟试验有功损耗过大等缺点，并网变换器使用LCL滤波器并网。对于LCL滤波器在谐振频率处相角突变对系统稳定性易造成影响，比较了6种无源阻尼方法的特点和不足，采用电容电流反馈控制方法来实现有源阻尼，有效抑制其对系统稳定性的影响，同时消除阻尼电阻对系统的有功损耗。在Matlab中建立了相应的仿真电路，验证了所设计控制方法对单相电力电子负载系统在PCC电网电压非理想状况下运行的可靠性和有效性。