与传统点对点的直流输电系统相比,柔性直流输电技术的控制更加灵活、供电的可靠性更强、投资的经济效益更好,且对异步交流电网互联系统具有明显的优势。本文结合电压源换流器的拓扑结构,对环网柔性直流输电网的输电线路保护进行了研究。首先对柔性直流输电技术的拓扑结构的类型进行了了解,以两电平换流器作为本文直流输电系统换流器的基本拓扑。在环网柔性直流输电仿真模型中,主换流站选择的控制方式为定直流电压、定无功控制,从控站选择的控制方式为定有功和定无功控制方式;其次采用SPWM调制策略,并在PSCAD/EMTDC软件中搭建了环网柔性直流输电系统的仿真模型。其次,针对该类环网柔性直流输电系统所独有的特征,划分了区内外保护的区域,以VSC1侧保护为例,区外故障为交流侧故障、换流器故障以及直流输电线路L₂₃故障,区内故障为直流输电线路L₁₂故障和直流输电线路L₁₃故障。对环网柔性直流输电系统的区内外故障行波的折反射路径及其路径上行波进行分析和公式推导,以此针对该系统的区内外故障提出了利用线模电流基于余弦相似度的快速直流保护方案。然后,利用量测端所检测到的直流线路的线模电流,通过求导得到其变化率来实现保护启动。通过直流侧量测端所检测到的I、II回线的线模电流初始行波的突变方向,计算其I、II回线线模电流的余弦相似度进行故障区内外判定。对多端环状直流输电线路的故障选线提出了利用提取I、II回线的线模电流低频暂态能量作差的保护方法,通过对电压源换流器的拓扑边界分析,得到当输电线路故障时,故障回线的线模电流低频暂态量明显高于非故障回线线模电流的低频暂态量,利用这一特点来实现故障选线保护。对多端环状直流输电线路提出了基于极线电流平方的积分差的故障选极保护方法,通过对输电线路发生故障后的一段时间内,正极极线电流平方的积分值与输电线路负极极线电流平方的积分值作差来作为故障选极判据。最后,通过仿真模型对其理论分析进行仿真验证,得出该保护方案在直流输电系统的区内故障时,保护能快速动作,在发生区外故障时保护不动作,验证了保护方案的有效性与可行性。