随着半导体产业功率开关的快速发展，电力电子电路的开关频率等级快速提升，对实时仿真提出了更高的要求。现有实时仿真平台的仿真速度有限，需要更加快速的实时仿真方法。本文从现场可编程门阵列(FPGA)并行计算的特点入手，通过仿真模型、数值算法和硬件数值计算三方面对电力电子快速实时仿真平台的建立方法进行了深入研究。
　　本文首先从并行计算时间角度分析了器件模型和电路模型的离散化迭代计算过程。对模型组合建立过程进行分析，在此基础上使用开关函数与组合逻辑的方法改善了多电路模态的建模方法。以Boost电路与三相逆变器电路为例，编写了Matlab程序，以各自模型的低步长仿真结果为参照标准，对模型在高开关频率的条件下的仿真精度问题进行了仿真与分析。结合三相逆变电路叙述了以状态变量分解电路的分布式建模方法，并通过对计算时间的分析确定了本文实时仿真的建模方法。
　　其次本文分析了离散迭代算法。从计算过程的角度分析，提出了一种改进的梯形法，通过使用历史数据提高运算速度。在开关事件分类的基础上分析了实时仿真中变步长算法的计算流程。将改进梯形法应用到变步长算法中，建立了一种使用权重值改进的数值计算结构，节省了FPGA的计算资源。以三相逆变器为例，通过离线仿真与高精度算法对比，初步验证了数值算法的有效性。
　　之后通过对电力电子仿真的数值特点的分析，结合浮点数阶码的优点对定点数计算进行了改进。按照物理单位确定阶码，并在仿真过程中实时计算阶码，通过微调阶码改善了定点数计算范围小精度低的问题。提出了改进的定点数的计算方法，并结合仿真计算流程叙述了结合阶码的定点数在仿真中的使用方法。
　　最后结合电力电子建模方法与数值算法提出了自上而下的FPGA程序设计流程。从程序结构的角度入手叙述了实时仿真平台的设计思路。在FPGA开发板中搭建了以定点数为基础的实时仿真平台，通过与离线仿真软件的结果对比进一步证明了仿真平台建立方法的有效性。通过在Xilinx和Altera两种FPGA中进行仿真计算，证明了仿真平台搭建方法的可兼容性。