远距离大容量输电和电网互联是电力系统发展必然趋势,对电力系统仿真提出了更高的要求。陕西电网是我国西北电网的重要组成部分,位于中心位置的宝鸡换流站发生换相失败将对陕西甚至西北电网的安全稳定产生严重影响,需要采用合理的手段对其进行电磁暂态仿真研究。但目前国内电网基础数据主要用于机电暂态仿真,大电网电磁暂态仿真数据匮乏。本文围绕交直流大电网电磁暂态仿真和建模完成了以下工作:研究电网元件模型和数据的转换,将机电暂态计算用模型和数据转换为电磁暂态计算用模型和数据。就电力系统仿真软件PSASP与ATP-EMTP,对比发电机、输电线路、变压器和负荷的模型和数据,得出相应模型转换关系。通过一个三机九节点的小型电力系统,对转换方法及效果进行了验证。研究交直流大电网建模方法,分别对交流系统和直流系统进行精确建模,并整合为统一的大电网。提出了一种基于自定义模块的数据转换方法,采用MATLAB编写自动转换程序,将PSASP交流电网数据快速转换为适用于ATP-EMTP的数据,通用性强,易于实现。重点研究了使用MODELS和TACS对换流器及其控制系统模型的建立方法,实现换流站直流部分精确建模,提高了建模的灵活性。通过边界点取相同节点名称、调用外部文件的方式进行数据整合,得到大电网的电磁暂态仿真模型,依据PSASP中陕西电网电气数据和宝鸡-德阳直流工程数据对建模方法的可行性进行了验证。研究直流换流站的换相失败问题。以宝鸡换流站为例,对逆变侧交流母线发生单相和三相故障时引发的换相失败进行了仿真分析,得出换相失败判据。机电暂态仿真无法精确模拟暂态过程,实际计算中可以根据ATP-EMTP的结果对换相失败临界电压作修正处理。对比了机电暂态与电磁暂态仿真的结果,进一步验证了交直流大电网建模方法正确性和有效性。