当前我国越来越多的柔性直流工程与规模庞大的交流电网互联运行。然而,关于含MMC-HVDC的交直流混合输电系统在故障特性分析和保护策略方面的研究并不全面,为了故障保护工作的展开,有必要对交直流混合系统的运行特性和保护策略展开研究。本文在研究模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的拓扑结构和工作原理后,推导出MMC的数学模型,提出采用最近电平逼近调制方式(NLM)并详细讨论MMC的控制策略。参照厦门直流输电工程,以PSCAD为仿真平台,搭建含MMC-HVDC的交直流混合输电系统模型,并且通过仿真实验检验了模型的稳定性。以仿真模型为基础,研究交流系统三相短路故障以及直流系统中的单极短路故障和双极短路故障。本文针对直流系统单极短路故障,采取直流侧钳位电阻接地的保护策略;针对双极短路故障,研究限流电路保护和闭锁换流站跳闸这两种保护策略后,提出一种将两种保护方法配合的优化保护策略,具体操作为:将限流电路装设在换流站正负极出口处,故障后立即闭锁换流站,断路器跳闸,工作人员检修结束后解锁换流站,在解锁换流站前投入限流电阻,然后系统重启并退出限流电阻。直流系统保护策略的仿真结果表明:本文采取的单极短路保护策略可以缩短故障结束后的电压恢复时间,能够提升系统的稳定性。本文采取的三种双极短路保护策略中,限流电路保护、闭锁换流站、跳闸保护和限流电路与闭锁换流站、跳闸配合的优化保护策略有不同程度的限制故障电流和提升故障期间子模块电压水平的效果。但本文改进的优化保护策略,限流效果均优于前两种保护策略,故障期间子模块电压水平也得到优化,系统稳定性得到提高。