摘要：為了提高配電網故障電磁瞬態特性的實時仿真效率,避免復雜的現場可編程門陣列(field-programmable gatearray,FPGA)編程,本文研究了一種基于FPGA的自動實時電磁瞬態仿真器。首先通過綜合改進的增廣節點分析(modified augmented nodal analysis, MANA)方法和固定的導納矩陣節點方法(fixed admittance matrix nodal method,FAMNM)構建了求解器;然后基于開關電導參數的最優選擇,建立了高效的稀疏矩陣-向量乘法器;最后通過對三相配電網絡中的單相接地故障后電磁瞬態特性進行測試,驗證了仿真器的性能。實驗結果表明:MANA-FAMNM的特殊結構可以實現極低的積分時間步長,并且避免了仿真器重新設計FPGA代碼,該應用程序可直接用于不同的拓撲結構;仿真器能夠實時精確地再現配電網故障中發生的電磁瞬態特性以及在傳輸線中傳播的電磁波,FPGA-RTS仿真與軟件EMTP-RV離線仿真的C相相電壓值的最大誤差約為0.006pu,完全滿足工程應用的要求。該仿真器可以推廣到工業實時嵌入系統中。