交直流系统之间的相互影响给电网安全稳定运行带来了巨大的挑战,换相失败是其中最主要的问题。实际工程中,高压直流输电系统通常采用换相失败预测控制技术（CFPREV）来提升抵御换相失败的能力。然而,从现场录波和仿真的结果来看,现有换相失败预测控制技术存在控制失配的现象。控制失配不仅限制直流系统抵御换相失败的能力,还将引发新的换相失败,与设计CFPREV时的初衷相悖,因此亟需厘清预测控制效果与其影响因素之间的关联机理,深入挖掘预测控制失配的原因。采取行之有效的手段避免预测控制失配,进一步提升CFPREV性能对保障电网安全运行具有重要意义。基于此背景,本文对高压直流输电系统中换相失败预测控制失配问题进行了深入研究,从机理分析、算例分析和改进策略三个层面开展了相关工作,主要取得如下进展:针对预测控制失配影响因素和机理尚不明确的问题。梳理了预测控制效果的影响因素,从机理上分析了单一因素对控制效果的影响以及与预测控制失配的关系,发现了现有换相失败预测控制在设计上的不足,为后续CFPREV的改进指明了方向。针对多因素耦合易导致换相失败预测控制失配的问题。基于大量的仿真算例,梳理分类了不同故障类型下预测控制失配时对应的故障工况,解析了预测控制失配的不同耦合类型,总结了其中的规律和特点,证明了理论分析的正确性。针对临界换相失败边界附近易出现触发角超调的预测控制失配现象。分析了交流故障后谐波对换相电压的影响,利用Levenberg-Marquardt算法拟合了计及低次谐波分量的换相电压曲线。根据拟合得到的结果,提出了基于输出值限幅的预测控制失配抑制方法,通过仿真验证了有效性。针对CFPREV输出响应时刻不合理将导致预测控制失配的问题。分别研究了系统参数、CFPREV控制参数与预测控制失配的关联性,推导了计及故障合闸角的临界换相电压表达式,基于计算所得的临界换相电压,提出了考虑预测控制失配影响的CFPREV控制参数优化策略,仿真验证了所提方法的可行性。