柔性直流输电是以电压源型换流器为基础的新型直流输电技术，是输配电技术领域的一项重大突破，解决了常规直流输电技术无功消耗大、容易换相失败、功率密度低等诸多固有瓶颈。目前已投运的柔性直流输电工程由于换流站通常采用基于半桥子模块的模块化多电平拓扑(H-MMC)，本身并不具备直流侧故障电流阻断能力。目前通过对换流站自身拓扑结构的改进，使其能够通过闭锁实现直流侧故障电流的阻断也是柔性直流输电系统清除直流故障的一种有效方式。在对换流站不同阻断方法对比的基础上，该文以MMC-HVDC换流站拓扑为研究对象，主要对具有阻断能力的不同子模块拓扑进行对比分析，并提出了具有故障阻断能力的新型子模块拓扑和基于该新型子模块拓扑的混联型桥臂方案。　　首先，本文介绍了柔性直流输电的研究背景和国内外研究现状及趋势，并详细介绍了柔性直流输电的工作原理和拓扑结构。基于目前具有代表意义的子模块进行改进，提出了具有直流故障阻断能力的新型子模块及其混联桥臂，并将新型子模块及其混联桥臂和目前已有的子模块及其混联桥臂进行对比，总结出不同子模块的优缺点。对基于三电容箝位型双子模块TCDSM(Three capacitor Clamping Double Sub-Module)的换流站和基于TCDSM的混联桥臂型换流站的运行特性及直流故障穿越特性进行了研究;并对基于CDSM的混联型换流站方案与基于TCDSM的混联型换流站方案进行理论对比分析，然后在PSIM中搭建两种方案的仿真进行对比分析。结论表明基于TCDSM的混联型换流站方案在不牺牲直流故障阻断能力的前提下能够优化建站成本。　　其次，对基于TCDSM的柔性直流换流站和基于TCDSM的混联型换流站的启动策略和控制策略进行理论分析，并在PSIM中搭建两种换流站进行了仿真，仿真结果表明两种换流站均能够在设计的启动和控制策略下成功完成充电。　　最后，在实验室搭建了换流站实物平台。每个子模块采用可插拔式板卡设计，子模块中主电路与本地控制集成在一起。设计选取了主电路桥臂电感、子模块直流母线电压、子模块开关频率、换流站直流母线电压等参数，实验结果进一步验证了TCDSM换流站方案的可行性。