基于电网换相换流器的高压直流输电技术（line commutated-converter high voltage direct current,LCC-HVDC）,由于采用半控器件晶闸管作为换流元件,在交流系统出现故障时,将导致交流母线电压跌落,直流电流大幅度上升,当其达到一定程度时将引发直流系统发生换相失败,造成直流系统功率传输中断。为了提高传统直流对换相失败的抵御能力,改善直流系统在故障期间的暂态特性,现有文献提出了多种辅助换相拓扑,然而,现有的拓扑大多单从电压或者电流角度出发来进行辅助换相,子模块的辅助换相能力有限,换相失败抑制效果尚需要进一步提升。为了能够更有效地提升系统换相失败抵御能力,改善系统故障期间的暂态特性,本文提出了一种基于增强型晶闸管全桥子模块（evolved thyristor based full bridge sub-module,ET-FBSM）的兼具换相电压补偿和直流电流抑制的复合式电网换相换流器拓扑（compound line commutated-converter,CLCC）。首先,分析了复合式电网换相换流器抑制换相失败的原理,即在故障期间通过控制ET-FBSM子模块工作模式的切换同时实现换相电压的补偿及直流电流增长的抑制,从而提高换相失败的免疫能力。根据直流电流在ET-FBSM子模块中不同工作模式下的流通路径,设计了子模块与换流阀臂之间的协调控制策略。接着,根据ET-FBSM子模块串入阀臂后的等效换相电路,推导了子模块电容与子模块电容电压及耗能电阻之间的数学关系,研究了子模块耗能电阻取值的影响因素,理论分析了 ET-FBSM子模块中晶闸管的电压电流应力,为后文ET-FBSM晶闸管的选型奠定了基础。随后,在PSCAD/METDC仿真环境中搭建了 CLCC-HVDC的电磁仿真模型,分析验证了稳态工况下ET-FBSM子模块中晶闸管及电容的电压电流应力。设置了不同的仿真案例,对比分析验证了所提CLCC拓扑故障期间的动态特性及换相失败抑制效果。最后,分析了 ET-FBSM子模块中耗能电阻的热应力及散热方式,并对复合式电网换相换流器的经济性进行分析。理论和仿真结果表明,本文所提复合式电网换相换流器拓的扑协调控制策略及电气参数合理、有效,同时复合式电网换相换流器拓扑可以有效降低换相失败概率,并改善系统的恢复特性。