海上风电作为一种高效、低碳的新能源发电方式,因其资源充足、不存在土地资源限制等优点在近年来发展迅猛。与此同时,随着大规模海上风电接入电网,现代电力系统不仅在规模上变得日益庞大,而且在复杂度上也呈现指数式的上升趋势。大型风电场与源网的相互作用不仅给电力系统带来了复杂的稳定性问题,也给实时仿真分析带来了巨大的挑战。传统的实时仿真技术难以兼顾交直流电网的大规模与大型海上风电场的复杂度,为了实现这两部分的准确化实时仿真,本文以江苏如东海上风电项目为背景,围绕仿真模型的搭建、系统分割算法的应用两部分进行了深入研究。论文主要研究内容如下:第一,详细分析了电磁暂态计算的一般流程与并行计算的接口时序,研究了目前应用较为广泛的接口算法:传输线路解耦法、理想变压器模型法、状态空间节点法、电感解耦法。针对电感接口产生的数值振荡问题,提出了利用混合积分法对接口进行建模的同时,通过改变暂态过程前后梯形积分法所占的比例抑制了振荡现象,从而改进了传统的电感解耦法。第二,基于HYPERSIM与RT-LAB搭建了联合仿真平台,在此基础上进行了双平台可行性分析与仿真验证。在平台的通讯方面,研究了仿真平台与外部控制器部分的通讯内容,并根据相互之间的数据交互内容与通讯格式要求,在底层通过通讯文件的配置与硬件接口的调用实现了仿真平台与外部控制器的互联。第三,为了保证RT-LAB侧风电场在有限的资源下仍然具有较高的仿真精度,分别对风机与风电场模型进行了对比与等值建模。采用风机动态链接库模型与接有实际控制器的硬件在环模型进行校对,确保了两者在仿真层面的一致性。采用功率倍乘与集线等值的方法对小规模风电机组进行单机等值,在此基础上完成了对大型风电场的多机等值建模。针对HYPERSIM侧的模块化多电平换流站部分,采用了CPU+FPGA的架构来实现其精细化仿真。第四,针对单一接口分割模型存在的局限性,提出了采用多种接口算法对大型海上风力发电系统进行模型分割。基于对不同接口算法的研究,选择适当的模型分割点,采用合适的接口算法对系统进行解耦,结果表明分割后的仿真模型既可以在每个仿真步长内完成解算,又可以保证仿真的精确度。最后,在此基础上完成了大型海上风力发电的双平台实时仿真。