随着电力系统的运行方式及其接入设备结构变得越来越复杂,传统电力系统数字仿真工具与算法正面临新的挑战。为此,本文基于移频分析理论(Shifted-Frequency Analysis,SFA)开发了一套大步长电磁暂态(EMTP)实时仿真算法,并搭建了一个基于PXI和LabVIEW为软硬件架构的实时仿真平台,最后在平台内进行算法的实现。首先,从公式推导、信号频谱等多方面进行SFA技术的探讨,完成电路基本元件的模型建立,同时分析逆变器的建模方式,从电路方程出发,构建了逆变器等效电流源的求解方程组,并创新性地应用至SFA算法中,之后基于SFA技术的框架给出EMTP的处理流程;接着,综合考虑实时仿真平台的需求,建立了以上位机、PXI计算平台、外设模块等为基础的硬件架构,以LabVIEW及其附加组件等编程工具为基础的软件架构,搭建了一套实时仿真原型平台,为实现硬件在环控制等半实物仿真提供了软硬件支持;最后,进行典型电力系统的拓扑与控制在实时仿真平台上的仿真验证,与成熟电力系统数字仿真软件对比仿真结果,证明了本文算法在保证处理速度的前提下,提升了仿真精度,提高了仿真的扩展性。算例的结果证明,本文提出的算法应用于搭建的实时仿真原型平台中,具有较高的可靠性与有效性。