目前风力发电技术发展迅速，风电在电网中所占比例逐年提高，电网也对风电接入提出了越来越高的要求，为了更好地对大型风电机组新设计、新技术以及电网接入特性进行研究和验证，大型风电机组传动链地面测试技术成为一种重要手段。本论文以适用于大型风电机组并网性能地面测试的电网模拟系统为研究对象，对大功率电网模拟技术和基于功率硬件在环的电网实时仿真技术进行了研究。　　基于功率硬件在环技术实现电网真实运行特性的模拟，首先介绍了五种常见的功率硬件在环仿真接口算法，针对本文应用需求，探索了适用于有源被测系统接入的接口算法。基于MATLAB/Simulink建立了仿真模型，从稳定性和准确性两个方面对比分析了理想变压器模型接口算法和阻尼阻抗法接口算法，并进一步对物理仿真子系统分别为线性负载和非线性负载两种情况进行了对比研究，仿真结果证明，理想变压器模型接口算法更适用于本文的研究对象。　　针对大功率电网模拟器设计，本文对比分析了二极管箝位型、飞跨电容型和级联H桥型多电平变流器主电路拓扑，介绍了适用于级联H桥型多电平变流器的载波相移正弦脉宽调制技术(Carrier-Phase-Shifted-Sinusoidal-Pulse-Width-Modulation，以下简称CPS-SPWM)，研究了两种不同的调制方法对级联单相全桥电路输出电平数的影响，分析了CPS-SPWM调制技术输出电压波形各次谐波含量。设计了15MVA电网模拟器主电路拓扑，参考工程经验公式计算了IGBT、交流侧滤波电感、直流支撑电容参数。基于MATLAB/Simulink建立了仿真模型，仿真结果表明，电网模拟器各项参数指标满足要求。　　基于电网模拟器模型、风电机组模型以及风电机组并网区域电网模型，使用理想变压器模型接口算法，在MATLAB/Simulink环境下建立了联合仿真模型，并进行了100kW实证模拟实验。研究了采用功率硬件在环技术模拟电网电压跌落时，风电机组的状态响应，与未采用功率硬件在环技术模拟电网电压跌落导致的风电机组响应进行对比，证明了基于功率硬件在环技术实时模拟电网运行特性的有效性。