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在电力系统研究中，数字仿真技术已经成为重要的不可替代的技术手段。现有的电力系统仿真软件（如电磁暂态仿真软件EMTDC）中内置了很多元件模型，如发电机、高架输电线、变压器和控制模块等等，而复杂的故障模型则没有提供。因此有必要研究故障的数学模型，以满足仿真研究的需要。在所有的故障中，短路电弧和雷击是发生概率很高的故障现象，电弧模型和雷击模型的建立就成了电力系统故障仿真研究的基础工作。