张炳达，靳 朝，朱俊杰，张 佳

（天津大学 智能电网教育部重点实验室，天津300072）

0 引言

随着中国特高压交直流电网的快速发展，交直流、多直流之间的相互影响加剧，电网的安全运行面临严峻挑战［1］。控制和保护系统对交直流混合电网的安全可靠运行起着重要的作用，而基于实时仿真的硬件在环HIL（Hardware-In-Loop）测试可以验证交直流混合电网中保护装置动作的正确性和控制策略的有效性。交直流混合电网中存在大量的电力电子设备，与传统的输电网相比，其动态特性时间尺度更小，实时仿真程序需要兼顾较大的仿真规模和较短的仿真步长［2］。高效的计算方法和计算能力强的硬件平台是实现交直流混合电网全电磁暂态实时仿真的2个重要保证。

在进行交直流混合电网电磁暂态仿真时，一般从增加算法并行度和减少计算量2 个方面入手对仿真算法进行改进［3］。中国电力科学研究院提出了节点分裂法、分布参数线路解耦法等并行计算方法，将交流输电网络和直流输电网络分开计算，并依据其连接关系进行统一求解［4］。文献［5］预先计算得到各种可能需要的电导矩阵的逆矩阵，显著加快了直流输电网络的仿真速度，但当直流输电网络中的开关元件较多时，逆矩阵存储量过大，难以在实际工程中实现应用。为了减少因开关元件频繁动作而增加的计算量，文献［6］采用伴随离散电路模型对开关元件进行建模，使得开关元件进行状态切换时直流输电网络的节点导纳矩阵保持不变，但该方法的仿真精度会受到影响。……