随着国家“西电东送、南北互供、全国联网”方针政策的快速实施,直流输电技术在我国得到了快速发展和应用。在直流输电系统中,包括有大量的电力电子设备。由于各种电力电子设备的运行特性差别很大,如何真实地反应其特性对电力系统电磁暂态仿真提出了严峻的挑战。必须在程序结构、元件模型、系统调节和控制及仿真算法等层面进行深入研究,以把握其运行规律,从而使数字仿真可以真实地反映实际电磁暂态过程。针对上述问题,本文对电力系统交直流暂态仿真进行了深入研究,并取得一定的成果。本文的工作如下:1.基于四阶龙-库-梯法,推导了电感支路的友模形式,增加了交直流混合电磁暂态仿真程序的精确度和数值稳定性。2.基于开关的可变电阻模型,提出了整合开关模型。该模型的优点是通过减少系统独立元件个数,相应地减少系统规模,从而实现仿真计算量的减少。该模型适用于电感、电容及电阻等集中元件的开关操作,以及基于分布式参数和波动理论建立的线路元件的开关操作。3.基于锁相环理论,提出了适用于直流输电系统的实时相角计算方法。该方法采用由锁相环获得相角的过零点,同时获得系统频率,按θ=θ+wΔt生成实时相角,作为脉冲控制模块的输出。算例证明该方法所获得的相角精度较高。4.对于消除数值振荡的CDA(临界阻尼)技术进行了深入研究,推导出了能够确保消除数值振荡的后退欧拉法使用次数和系统状态、系统参数和系统仿真步长的关系;在此基础上,提出了解决同步开关问题的新策略。5.在上述4点研究的基础上,使用面向对象的编程技术,开发了一个包括发电机、变压器、线路、滤波器、晶闸管等元件的交直流电磁暂态仿真系统。该系统可以模拟任意复杂程度的系统。多个算例证明了本文上述工作的正确性及实际可行性。