电力测功机是一种新型的测功机,能够将测功产生的能量返回到电网或与其他电动装置形成能量循环,一方面可以实现节能,另一方面很大程度的提升了测功机系统的动态性能和稳定性,是传统测功机的理想替代品。本论文在分析了不同种类电力测功机特点的基础上,提出了基于矢量控制技术的两种交流电力测功机方案,分别为独立式能量回馈型电力测功机系统方案和电封闭式电力测功机系统方案,这两种方案中使用具有结构简单、运行可靠等优点的鼠笼式异步电机作为测功电机。方案中均能够将测试中所产生的能量进行回收利用,或者回馈到三相电网,或者返回到直流母线供被测电机使用,达到高效、节能的目的,具有很高的工程应用价值。两种电力测功机方案中均采用“交—直—交”结构作为主电路。独立式方案中为了实现能量双向流、回馈电能的高功率因数,采用了三相PWM整流控制技术作为前级“交—直”转换控制；对后级的“直—交”转换控制采用基于转子磁场定向的矢量控制技术来实现；电封闭式方案中采用共直流母线结构,通过使用基于矢量控制的双机侧模型来控制测功电机和被测电机,实现能量的循环利用。仿真和实验结果验证了这两种方案的可行性。通过对异步电机传统矢量控制方法的分析和研究,针对坐标变换后产生的交叉耦合电势,所引起的电流内环的动态响应能力下降,从而使得转矩、功率外环的控制性能下降的缺点,本文中通过分析交叉耦合电势,将前馈解耦补偿引入电流内环,并将耦合项的计算直接使用系统外环的给定值来获得,进一步提高补偿项的快速性,从而改善电流内环的动态响应能力。同时针对矢量控制的双环结构,本文使用模糊自适应PI调节器来代替系统外环的传统的PI调节器,同时简化了模糊规则表,使之易于数字实现,并通过寻找系统动态响应的最优语义轨迹,来修正模糊规则表和隶属度函数,从而获得最快的转矩、功率响应速度,有效的提高系统的动态性能。由于电封闭式电力测功机系统中存的共直流母线结构,而突加、突减负载时均会引起母线电压较大的波动,降低了直流母线电压的稳定性,本文研究了直流母线电压波动对逆变器输出和电机性能的影响,并提出了改进的VVVF控制方法,提高了系统的抗扰动能力,保证运行的稳定性。通过仿真和实验证明,本文所研究、提出的两种交流电力测功机方案,均具有良好的稳态性能和动态性能,且节能效果优良,具有很好的推广应用价值。