高压直流输电技术有传输量大、损耗低的优点,对电能传输有重要的作用,而换流器换相失败是高压直流输电系统一个非常棘手的问题,严重危害电网的运行安全。因此研究换流器换相失败对高压直流输电系统的安全有重要的意义,本文的研究内容主要如下:首先,简要介绍了高压直流输电系统的结构和基本运行原理,对高压直流输电系统整流侧和逆变侧的各种电气量之间的关系进行简要说明,并对换流器换相过程和换流器换相失败的危害进行分析。其次,对高压直流输电系统设置短路故障,并进行仿真分析,得到与换流器换相失败相关的一个重要参量-临界电阻,通过连续仿真的方法求出临界电阻的大小。根据临界电阻的大小来进一步设置系统接地短路故障,研究不同故障发生时刻换流器换相失败的情况。最后,提出了基于最小关断面积标幺值来预测换流器换相失败的方法。通过对CIGRE-Benchmark模型设置单相短路故障并进行仿真,得到实际换流器换相情况,并使用最小关断角判别法和提出的最小关断面积标幺值法来预测换流器换相失败。结合仿真结果和计算结果,通过对比分析得出最小关断面积标幺值法比最小关断角法预测换相失败的成功率要高,验证提出的最小关断面积标幺值法预测换流器换相失败的准确性要优于最小关断角法。