近年来,我国光伏产业快速发展。光伏直流接入方式作为作为一种新型并网方式具有光伏利用效率高、控制灵活性强等优势,逐渐引起人们的广泛重视,但目前还缺乏深入的理论分析和实践应用,且交、直流侧故障特性的交互影响及直流保护方案的设计成为阻碍其快速发展的瓶颈。本文以基于混合型MMC换流器的光伏直流接入系统为研究对象,采用理论分析与仿真验证相结合的方法,提出了光伏直流接入系统的电网架构和系统控制方式,研究了直流故障特性及其对交流系统的影响,并提出了能可靠识别区内外故障的继电保护方案。首先,根据光伏直流接入系统架构,建立了仿真模型,介绍了系统关键设备,并给出了DC/DC换流器、MMC换流器的调制策略。其次,针对联接变压器的不同联结组别,分析了直流单极接地放电回路和故障特征,并根据电容的充、放电过程,划分了故障阶段,建立各阶段等值模型并求解。基于单极接地故障特征,探究了其对联接变压器直流偏磁的影响,并提出了解决方案。接着分析了极间短路时DC/DC变换器和MMC换流器侧的故障过程,并划分了故障阶段。第三,提出了基于正、负极电流相关系数和0模、1模参数识别的直流保护方案。针对联接变压器YNd11接法和Dyn11经高阻接地方式下单极接地故障电流小的特点,考虑电缆分布电容特性,计算线路两端正极电流与负极电流的相关系数,得出能可靠区分故障区域的单极接地故障识别方案。随后,针对联接变压器Dyn11经低阻接地方式下的故障特征,将0模、1模电流突变量的相关性作为单极接地和极间短路的判别依据,由线路两端0模电流差值以及1模电流的差值大小作为区内外故障识别判据,并根据0模电压和1模电压的比值的正负性判别故障极。经PSCAD/EMTDC仿真验证,两种保护方案均能有效识别故障区域并可靠动作。最后,对本文所做研究进行了总结。