簡介
直流輸電系統數字仿真（digitalsimulationofDCtransmissionsystem）利用數字計算機作為輔助工具，按照原型的數學描述所建立的數學模型進行數值計算，以分析研究直流輸電系統動態和暫態過程的方法。與別的研究方法相比，數字仿真不影響原型的安全生產，節省試驗研究費用，易於實現參數的變化，甚至在無物理原型的情況下，也可以按人們構思的系統進行研究。但這種方法是根據人們的認識建立數學模型的，如人的認識有不完善之處，將會因認識上的局限性而影響分析研究結果的準確性。直流輸電系統的關鍵設備換流閥是一種電力電子開關器件，它不但具有強烈的非線性伏安特性，而且周期性地開通和關斷，使換流器的閥通斷組態不斷變動，表征系統電路圖形的拓撲結構也隨之發生變化。因此，直流輸電系統數字仿真的主要特點為：（1）從過程總體而言是一個非線性系統；（2）在換流器的閥通斷組態不變的每一時段內，仍可視為線性系統；（3）憑藉閥通斷組態變化時刻前後狀態變數的連續性，兩相鄰時段得以銜接，從而可能完成直流輸電中被研究課題的整個過程的計算和分析。其實質是採用分時段求解線性系統的方法，來完成非線性系統的計算。通常採用時域分析方法求解分段線性系統，分狀態方程法和離散化模型法兩類，都大致有建立數學模型、選用合適的計算方法、編出相應的程式和在計算機上進行數值計算等步驟。
數學模型
狀態方程法和離散化模型法的區別僅僅是對系統方程進行離散化處理的次序不同。離散化模型法是通過系統中的每個元件支路方程的離散化而形成整個系統方程的離散化，即由於局部的離散化而導致整體的離散化。而狀態方程法對系統方程的離散化則是由於狀態方程按步長的離散化計算而出現的。因此，這兩種數學模型在本質上是一致的，即如果選用的積分公式相當，則兩種數學模型所得的結果也是相當的。
狀態方程法
用此法求解線性網路的步驟為：（1）根據描述單個元件特性的微分方程或代數方程導出描述整個系統狀態的微分方程組，用一階微分方程組並按規定的格式排列時，又稱狀態方程；（2）選擇適當的數值積分公式對微分方程組進行離散化處理，並形成相應的離散化代數方程組；（3）利用遞推法求解離散化代數方程組，最終得到網路在一系列時間離散點上的數值解。狀態方程法的特點是直觀、明了，但通常因每次建立閥通斷組態不變的時間段內的整個系統狀態方程比較複雜，而顯得不夠簡捷。
