高仕林，宋炎侃，，陈 颖，，黄少伟，，于智同，谭镇东

（1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084；2. 清华四川能源互联网研究院，四川省成都市 610042）

0 引言

传统的机电暂态仿真工具仅针对工频信号建模，难以分析复杂暂态过程［1-2］。电磁暂态仿真能够精确模拟系统的各种行为，在现代电力系统中应用广泛。然而，针对大规模交直流电网，传统电磁暂态仿真规模庞大、仿真速度慢，导致暂态过程分析效率低下［3-4］。而高效、精确的电磁暂态仿真是大规模电网规划、运行和控制的关键支撑技术，有必要在保证准确性的前提下，研究高效的电磁暂态仿真技术［5-6］。

20 世纪60 年代，加拿大DOMMEL H W 教授主持开发了世界首个电力系统电磁暂态仿真程序EMTP［7］。基于EMTP 的技术，各科研机构和企业开发了一系列电磁暂态仿真软件［8-9］，如PSCAD/EMTDC［10］、实时数字仿真系统（RTDS）［11］、全数字电力系统仿真器（ADPSS）［12］等。传统电磁暂态仿真中，受奈奎斯特采样定律的限制，积分步长所对应的采样频率一般应小于系统最高频率的10 倍。由于上述程序均对快速变化的电压、电流的瞬时值进行仿真，这使得仿真的步长需取较小值，导致计算效率低。为解决该问题，文献［13-17］提出了一种移频电磁暂态仿真（下文简称移频仿真）方法，首先基于希尔伯特变换构造电力系统中电压、电流信号的复数信号，然后对复数信号进行移频变换得到复包络信号，并基于复包络构造元件的移频分析方程。复包络信号的频率远小于原信号的频率。所以，可在不损失精度的前提下增大仿真步长，进而实现高效、准确的电磁暂态仿真。……