电力电子变压器（power electronic transformer,PET）因兼具多端口电能汇集与功率综合调控等功能,已逐渐成为实现大规模交直流混联和新能源并网的关键设备。但是,由于高节点数与小仿真步长的特征,PET电磁暂态（electromagenetic transient,EMT）详细离线仿真模型效率极低,详细实时仿真模型对仿真资源消耗较大,无法满足科学研究与工程设计中快速精确仿真及物理控制器硬件在环测试需求。因此,构建PET电磁暂态离线加速及实时低耗仿真算法与模型,具有重要的理论及工程意义。针对上述问题,论文的主要研究工作如下:首先,针对双有源桥（dual active bridge,DAB）型PET,提出两种离线加速仿真算法。其一,基于高频链端口解耦的高速等效建模方法,通过节点导纳方程的直接预处理和模块端口电容电压的约等,将DAB型PET等效为两个单端口电路。其二,基于二端口网络参数方程的高精度等效建模方法,通过模块内部传输参数的累乘和各模块混合参数的累加,以及各类参数之间的相互转换,将DAB型PET等效为一个二端口电路。通过PSCAD/EMTDC中的仿真测试,所提两类等效模型均可实现对详细模型2-3个数量级的仿真提速,最大相对误差在5%以下。其次,针对其他典型PET拓扑进行了等效算法适用性推广。针对单有源桥（single active bridge,SAB）,提出基于电流过零点预计算方法,通过引入虚拟触发信号,完成不控整流桥的等效。针对级联H桥（cascaded H-bridge,CHB）型DAB,在DAB离线等效模型基础上,对H桥进行扩展递推,构建CHB-DAB型PET电磁暂态等效算法。针对多有源桥（multiple active bridge,MAB）,建立了多绕组变压器的等效模型,并给出了其PET系统建模难点和解决方案分析。最后,通过对所提离线等效算法的进一步并行优化,提出一种DAB型PET实时低耗等效建模算法。利用DAB等效电路导纳参数的二值特性,提出基于有限存储的低内存占用EMT解算方案,降低了对存储内存的需求;通过对等效流程的矩阵化梳理,构建了紧凑型低延时仿真框架,降低了对仿真时钟的需求;利用等效代码的高度并行性,设计了分组并行的流水线计算流程,降低了对硬件资源的需求。在RT-LAB中完成了基于Verilog语言的250ns实时低耗等效仿真模型开发,并进行了所建模型仿真精度和资源利用率测试。