随着我国近年来大力发展高压直流输电,以及大量风电、光伏的并网,我国电网已经成为世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。大规模交直流混联电网中非线性强,各元件动态时间常数差异大。对于如何对其电网进行精准的控制和保护,使其能够安全可靠运行,成为一大难题。因此,我们需要尽可能地了解大规模交直流混联电网在运行时会遇到的影响其安全稳定运行的情况,以及某一点甚至某一区域发生故障时会对整个系统产生的影响。相比于机电暂态仿真,电磁暂态仿真技术更适用于研究交直流混联电网中快速的暂态过程,能够更精准的反应系统中的真实情况。然而电磁暂态仿真技术由于详细的元件模型与较小的仿真步长,在规模较大的电网仿真时,会造成很大的仿真负担,导致仿真的时间过长。因此,需要研究更快速的且能够保证较高的精度的仿真方法应用于大规模交直流混联电网仿真中。本文采用的多频段动态相量法,建立精度更高的快速仿真数学模型。通过多频段动态相量法,截取更多次的谐波并将其重组为N个频段,分别进行移频,然后使用CPU并行仿真。与动态相量法相比,在相同仿真规模下,能考虑更多谐波次数,提高仿真精度。此外N个频段相互独立,采用并行仿真时可进一步提高仿真速度。根据多频段动态相量法的原理和特性,本文着重研究了基于多频段动态相量的输电线路和变压器模型。输电线路作为电力系统中最常见的元件,无论在交流系统还是在直流系统中都承担着重要的角色。针对输电线路的电磁暂态建模有很多,主要分为集中参数线路和分布参数线路。本文在分析集中参数线路和分布参数线路的基础上,针对单根无损线路、单根有损线路和三相无损对称线路,建立了多频段动态相量的输电线路差分数学模型。然后采用经典的单相空载线路算例,对所建立的模型的有效性进行了验证。变压器根据不同的仿真需求,可以建立不同的数学模型。本文建立的模型用于大规模交直流混联电网的仿真,更多的是要考虑变压器的外特性。因此本文在综合比较变压器统一等效磁路模型、阻抗矩阵模型和受控源模型这三种电磁暂态模型的优缺点后,选择阻抗矩阵模型建立基于多频段动态相量的单相双绕组变压器和单相三绕组变压器模型,并且单独考虑了变压器的饱和问题。最后使用一个空载单相双绕组变压器的算例,验证了变压器多频段动态相量模型的有效性。综上所述,根据多频段动态相量的输电线路和变压器的仿真分析可知:相比于传统的快速仿真方法,多频段动态相量法给大规模交直流混联电网仿真提供了一种快速且精度较高的仿真方法。