电网换相换流器型高压直流输电（Line Commutated Converter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC）凭借传输容量大、传输距离远、功率调节灵活等优势,在我国跨区域电能传输中得到广泛应用,是我国“西电东送”战略的重要支撑技术。换相失败故障是LCC-HVDC系统运行的常见故障,直流系统发生换相失败后,若调节不当可能引发连锁故障,甚至导致直流闭锁、功率传输中断,严重危害交直流系统的稳定运行。因此,亟需研究有效的抑制方法避免换相失败带来的危害。现有换相失败抑制方法主要包括直流系统控保优化、附加无功补偿装置、换流拓扑改造。其中换流拓扑改造由于改进了系统换流结构,在严重的交流故障下有更好的换相失败抑制效果。因此,本文从换流拓扑改造的思路出发,围绕串联电压换相换流器（Series Voltage Commutated Converter,SVCC）的拓扑结构、数学模型、新型控制方法展开研究,提出了适用于SVCC的新型换相失败抑制方法,提升了SVCC的换相失败抵御能力和运行稳定性,为换相失败防治提供了新的解决方案。本文主要研究内容包括:（1）探究SVCC的基本运行特性和换相失败抵御能力。首先研究了SVCC变流链的基本拓扑结构,并针对SVCC变流链的实际运行工况,确定了IGCT作为SVCC变流链的功率器件;然后研究了SVCC传统控制方法,并结合SVCC变流链电容投切过程建立了SVCC的数学模型。最后根据SVCC数学模型,评估了SVCC换相失败抵御能力,揭示了SVCC运行存在的电容充放电不平衡问题。（2）针对SVCC运行存在的电容充放电不平衡、灵活性不足等问题,提出了适用于SVCC的电容电压灵活调节控制方法,包含基于比例控制器的电容电压控制策略和快速故障程度检测两部分。该方法根据交流故障程度灵活控制接入系统的变流链电容电压值,通过配合阀组换相过程构造变流链提前触发脉冲信号,解决了SVCC变流链运行时存在的电容充放电不平衡问题,降低了换流器对受端电网的无功需求,提升了系统换相失败抵御能力。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了SVCC电容电压灵活调节控制方法的有效性。（3）针对SVCC控制存在的检测量多、逻辑处理复杂等难题,提出了适合工程应用的SVCC定时间控制方法。该方法通过求解故障工况下SVCC电容充放电方程确定SVCC变流链投切时间,避免了复杂的信号检测和逻辑处理,提高了SVCC控制的稳定性。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了SVCC定时间控制方法的有效性。