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随着电力系统的发展,为了改善其稳定性和经济性,增强对电网的控制,HVDC(High Voltage Direct Current)、FACTS(Flexible AC Transmission Systems)、大规模新能源发电等电力电子装置广泛应用于电力系统中,使得基于详细建模和小步长的电磁暂态仿真程序(EMTP)成为重要的电力系统分析工具。在模拟HVDC和FACTS等电力电子装置的快速暂态特性和一些非线性元件引起的波形畸变特性,或者研究局部网络故障过程、控制方法以及对整个系统运行的快速影响时,必须进行电磁暂态仿真才能正确反映系统的原始信息。然而在实际仿真过程中,由于传统的电磁暂态仿真步长小,仿真模型复杂,导致仿真速度慢,并且使得仿真规模不大。目前计算机硬件水平不断提高,多核CPU个人电脑的普及应用是一场正在进行的伟大变革,然而现有的电磁暂态仿真软件却不能自动并行来充分利用多核CPU带来的便利。同步发电机是电力系统的重要组成部分,本文详细介绍了现有的同步发电机的电磁暂态模型,并在此基础上提出了一种同步电机的改进模型,该模型能够有效减小差分误差,具有更好的仿真精度。根据Shannon采样定理,电力系统数字仿真的仿真步长跟仿真信号的频率有关,信号的频率越低,仿真步长就可以取的越大,而旋转降频变换是降低信号频率的有效方法之一。本文基于旋转降频变换方法,推导了同步发电机和长输电线路的大步长电磁暂态模型,并以此为基础,提出了本文的多速率仿真方法。为了提高电磁暂态仿真速度,扩大仿真规模,本文提出了将多速率和并行相结合的仿真策略。对于希望详细仿真的部分,使用传统的电磁暂态模型用小步长进行仿真,其余部分则采用本文推导出的基于旋转降频的电磁暂态元件模型用大步长进行仿真。两部分系统还能进一步作并行处理,从而能充分利用多核CPU带来的优势。最后本文仿真验证了所提仿真策略的精确性与快速性。