随着高压直流输电系统在我国应用越来越广泛,换流器作为高压直流输电系统的核心器件,其精准建模至关重要。传统的电磁暂态模型计算速度慢、所需数据量大,而机电暂态模型仅适用于理想对称状态。针对这些不足,本文分析了不对称情况下线换相换流器的开关动作原理,基于反映换流器动作过程的开关函数模型,进行改进与简化,并进一步提出一种换流器换相失败判别方法。本文的研究内容主要分为以下三个部分:1)分析不对称情况下换流器的实际触发导通及换相过程,提出计及换流器两侧含量较多的低次非特征谐波后实际触发角和换相角的计算公式,在原有的传统开关函数模型基础上进行修正,提出适用于不对称情况的改进开关函数模型,通过算例验证其准确性。2)基于提出的适用于不对称情况的改进开关函数模型建立准确的动态相量模型,采样电磁暂态中换流器交流侧电压和直流侧电流信息,通过动态相量模型计算得出换流器交流侧电流和直流侧电压的方式验证动态相量模型的准确性。进一步忽略换流器两侧的谐波,将动态相量模型进行简化推导,得出更简化的修正准稳态模型。3)对高压直流输电系统中交流系统不对称故障引发换相失败的机理进行深入研究。通过对不对称情况下各换流阀的实际触发导通及换相情况的分析,求解出实际的熄弧角,最终基于熄弧角判别换相失败;同时,分析了不对称情况下换流器两侧谐波对换相失败的影响,为换相失败的研究提供了理论参考意义。