高压直流输电具有线路成本低、输送距离远、输送容量大等优势,经过很多年的发展,技术已经很成熟,是目前最重要的输电技术之一。巴基斯坦建设了从Matiari到Lahore的±660 kV高压直流输电工程,这是巴基斯坦的第一条直流输电工程,对缓解局部地区的电力短缺问题具有重要意义。但是,高压直流输电系统采用电网换相换流器,其正常换相依赖交流系统提供换相电压支撑,故障期间容易引发换相失败,另外,一旦直流系统功率瞬间中断,交流滤波器提供的无功功率倒送,容易造成暂态过电压,将危及电网运行安全。因此,有必要研究高压直流输电系统的换相失败和暂态过电压问题,为巴基斯坦的实际工程提高理论支撑。首先,基于实际工程,在PSCAD/EMTDC中搭建了双极高压直流输电系统电磁暂态模型,研究了高压直流输电系统的控制策略和参数设计,通过暂稳态仿真研究,测试了模型的有效性。然后,对比了不同整流侧交流系统强度下整流侧交流母线电压的动态特性,研究了单极闭锁和双极闭锁两种不同工况下整流侧交流系统强度对整流侧TOV值的影响。最后,仿真研究了逆变器换相失败后高压直流输电系统的动态特性,分析了高压直流输电系统发生换相失败的机理,结合故障后直流电流和关断角的变化特征,提出了一种抑制换相失败的控制策略,在逆变侧单相接地和三相故障时,仿真验证了不同故障程度下所提控制策略的有效性。