换流是指在电力电子电路中，支路之间电流的转移现象。

换流是为了有效进行电能变换和控制，在电力电子电路中，开关元件的状态改变会导致支路间电流的转移。早期的电力电子电路主要应用于整流和交流调压，这些电路的工作电源为交流，通过相位控制来实现换流，这种情况下换流被称为换相。然而，随着技术发展，出现了更多类型的电能变换，如逆变和直流变换，这些电路的工作电源为直流，使用频率控制和斩波控制，此时的换流不再受交流电网相序的影响，因此普遍称之为换流。换流过程中，由于电力电子器件的开关状态变化以及电路元件的惯性，导致换流前后两个电路稳态之间的过渡阶段，这个过程称为换流过程。

可靠的换流是变流电路正常工作的关键因素，换流过程的长度和质量对电路的经济和技术性能有显著影响。换流过程涉及到器件的开关过程，具体过程因器件的控制极性能而异。

器件的关断方式分为两类：

控制极关断方式：通过控制极信号电平的变化，使得处于通态的器件中的电流下降，并恢复其正向和反向阻断能力。

阳极关断方式：也称为阳极换流方式，通过施加反向阳极电压，使通态电流下降并恢复其电压阻断能力。对于全控型器件通常采用控制极关断方式，而对于半控型器件，则只能采用阳极关断方式，因为它们的控制极电平在导通后就失去了控制作用。反向阳极电压也被称为换流电压。

换流方法根据换流电压的来源可分为三种：

电源换流：换流电压来自交流电网。

负载换流：换流电压来自呈现容性的负载端电压。

自换流：换流电压由附加的独立电路产生。前两种方式不需要额外的换流电路，因此主电路简单，但只适用于具备交流电网或容性负载的情况。

直流母线单极接地故障是模块化多电平换流器高压直流输电(MMCHVDC)的一种常见故障类型。分析此类故障的特点对于故障诊断、保护设计以及相关参数优化具有重要工程意义。此外，故障清除后的恢复也是一个重要的研究课题。研究人员建立了一个避雷器未动作时直流单极接地故障的暂态分析模型，探讨了接地装置参数对故障特性的影响，并定性分析了避雷器动作对故障特性的影响。在换流站的故障恢复方面，他们深入分析了上下桥臂电容电压的再平衡机制，发现其再平衡速度受到桥臂电阻、调制度等因素的影响，并基于理论分析设计了一种附加控制器，以加快电容电压的再平衡，减少对其它系统和控制参数的依赖。最终，他们在PSCAD/EMTDC平台上构建了双端MMCHVDC仿真模型，验证了故障特性分析和故障恢复策略的正确性和有效性。

电压源型换流器(VSC)及其在并联型直流电网中的应用不断推进，未来的电网将形成包含多个VSC的多直流母线、多直流联络线和多直流负荷的交直流网络。研究人员分析了VSC的稳态模型及其控制方式，并详细推导了含有VSC直流电网的交直流网络稳态潮流模型，研究了不同控制方式下的直流电网潮流求解方法。在此基础上，他们提出了一种通用的交直流网络潮流交替迭代方法，该方法根据VSC换流站的不同控制方式在交流侧和直流侧解耦等效，首先进行直流电网潮流迭代，然后进行交流电网潮流迭代，两者交替计算直到直流电网、换流站和交流电网全部收敛。这种方法适用于各种直流电网控制方式，并考虑到直流变量约束条件和运行方式的合理调整。最后，他们在改进的IEEE 57节点交直流电网上进行了测试，验证了所提交替迭代方法的有效性和准确性。