随着电力网络的规模不断扩大,区域电网之间的系统稳定问题日益突出,为了解决系统振荡和功角稳定问题,本课题组提出了换相序稳定控制技术用于抑制系统振荡和功角摆开。换相序的分闸、交换相序、再合闸这一系列操作需要在极短的时间内完成,所以亟需一种可以快速开断的断路器。于是本文在换相序技术的应用背景下开展了交流固态断路器（solid state circuit breaker,SSCB）的研究。本文首先设计了一种基于绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）的新型交流固态断路器,为了改善换相序引起的串联IGBT均压问题和尖峰电压,提出了一种新型RCD均压电路,并应用PSPICE仿真软件验证了 RCD均压电路的优异性,详细阐述了固态断路器的工作原理,以此为依据设计了固态断路器的参数,搭建了固态断路器的仿真样机并且在PSPICE上对其进行了短路开断试验,验证了固态断路器的快速性和可靠性。然后分析了换相序过程的暂态特性,构造了含固态断路器的双端电源系统模型,分别针对换相序技术应用中分闸过程、分闸后和合闸过程三个阶段的电压、电流暂态特性进行理论推导,得到了换相序过程中冲击电压和冲击电流的表达式,分析得出了最佳分、合闸时刻,并通过matlab仿真验证了理论的正确性与可行性。最后根据最佳分、合闸时刻的结论提出了分相分合闸和同时分合闸两种控制方式,并且搭建了单机无穷大系统,分别将两种不同控制方式的换相序技术应用于振荡的电力系统中,比较两种控制方式的换相序技术抑制系统振荡的效果,不仅验证了换相序技术的有效性,还得到了以分相分合闸为主,同时分合闸为辅的控制方案。本文研制的交流固态断路器不但可以快速、精准且无弧地开断电路,而且不需要恢复绝缘强度的冷却时间,满足了需要进行一次或多次换相序操作的换相序技术对断路器开断速度、控制精度和短时间内可以多次分、合闸的功能要求,同时,固态断路器均压电路的优化和分相分合闸的控制方式有效降低了换相序引起的电压、电流冲击,最大化换相序技术抑制系统振荡的效果。