随着高压直流输电(High Voltage Direct Current transmission,HVDC)在我国电网的广泛推广和应用,多回大容量HVDC馈入在解决受端电网电力紧缺问题的同时,单回或多回HVDC换相失败甚至闭锁所造成的有功和无功冲击也给电网的安全稳定运行带来严峻的挑战。谐波是造成换相失败的重要原因之一,基于此,本文立足于谐波对HVDC换相失败影响及其抑制措施研究,开展的研究工作和取得的主要进展如下:(1)从直流输电换相的物理过程出发,基于换相电压-时间面积分析法推导出表征谐波对换相最大可能影响的指标——极限谐波影响因子,进而通过谐波电压与极限谐波影响因子相结合得出谐波影响叠加量,并将其作为判断直流系统是否会发生换相失败的指标,定量分析谐波对HVDC换相过程的影响,最终提出谐波电压注入引起直流输电换相失败风险评估方法,并通过电磁暂态仿真验证了所提指标的有效性。(2)综合利用系统宽频导纳模型和频率扫描法,提出了系统内不同位置谐波电流注入引起换流母线电压畸变的评价方法,并结合(1)中所提出的谐波电压注入引起直流换相失败风险评估方法,建立了谐波电流注入引起直流输电换相失败的评估体系。通过电磁暂态仿真验证了所提方法的有效性,并对某电网不同节点主变充电造成直流换相失败风险性进行了分析。(3)根据直流输电系统基本控制结构及控制方式,可以看出低压限流控制对直流输电换相失败恢复过程起关键作用,而传统的低压限流控制并未考虑谐波对直流换相的影响。基于换流母线谐波电压检测,提出了一种谐波附加控制抑制直流输电连续换相失败方法,在原有的低压限流控制中引入谐波补偿控制分量,当发生故障后,谐波控制回路可以控制减少换流母线谐波分量,进而避免后续换相失败的发生,所提出的附加控制无须增加新的一次设备投资,且不会影响系统的稳态运行。