随着我国“西电东送、南北互供、全国联网”战略的实施,高压、特高压直流输电工程投产的速度将进一步加快,对高压、特高压直流输电系统进行故障机理分析以及仿真准确性研究,对进一步提高其运行的稳定性以及保障整个系统的安全稳定运行具有重要的工程实际意义。直流输电系统的安全稳定运行与送受端交流系统有着密切的联系,其中换相失败是交直流混联系统最常见的一种故障相互作用形式,交流系统故障、换流阀自身故障、直流线路故障等均可能引发直流系统发生换相失败。因此,分析交流故障对HVDC系统换相失败影响的机理具有实际工程意义,而又因为故障具有随机性,因此研究交流系统故障合闸角对直流换相失败的影响具有重要意义。本文基于换相电压时间面积理论,分析故障合闸角对换相电压时间面积的影响,定性的分析和定量的揭示故障合闸角与换相失败的关系,给出最易引发直流系统换相失败的故障发生时刻,探明交流故障引发直流系统换相失败的薄弱环节,为研究避免直流换相失败措施以及换相失败风险评估提供理论依据。由于换流器是典型的离散开关元件,并且直流控制十分复杂,因此对其准确建模仿真也是目前交直流系统研究的热点之一。其中,换流器脉冲触发控制系统是直流控制系统的关键组件,对其准确建模仿真是交直流系统建模仿真的重要组成部分。本文利用快速傅里叶变换原理提取换相线电压的基波信号,滤除不对称故障情况下触发控制系统采样信号中的干扰和噪声,对CIGRE HVDC自带的脉冲触发控制模块进行改进,使其在不对称故障情况下仍能发出等间隔的触发脉冲,提高了直流系统建模的准确性。本文的研究工作得到了新疆研究生科研创新项目(XJGRI2014030)的资助。