随着电力系统的快速发展,高压、超高压输电线路的不断建设,高压和超高压输电线路已经成为我国的主干网架。为了提高系统暂态稳定性及输电线路传输能力,对故障切除时间要求越来越短,继电保护装置动作速度要求越来越快。行波保护因不受CT饱和、系统振荡和故障电阻等因素影响,且保护动作速度快等优点,已成为国内外研究的热点。本论文利用希尔波特-黄变换(HHT)对故障行波信号进行分析,提出了基于希尔波特-黄变换的输电线路行波保护。论文阐述了希尔波特-黄变换的基本理论,总结了该分析方法的优点,并通过实例对行波信号的检测进行了分析。为了准确模拟高压输电线路的暂态过程,论文分析了输电线路的暂态模型,建立了频率相关线路模型(J. Marti模型),分析了母线杂散电容和阻波器等变电站电力设备对行波的影响,并分析了区内外故障时,保护系统检测到的行波信号的差异。根据该差异,提出了基于行波波头瞬时频率的行波保护判据和基于Hilbert能量谱的行波保护判据。通过经验模态分解法(EMD)提取故障行波信号的固有模态函数(IMF),再对第一个IMF分量进行Hilbert变换,得到时频图和Hilbert能量谱,利用行波波头的瞬时频率和行波信号的高低频分量的能量特点实现行波保护。理论分析和大量的EMTP仿真表明,以上两种保护判据均可实现快速动作,且不受故障点位置、故障类型、过渡电阻、和故障初始角的影响,并能区分开关操作,是简单有效的无通道全线速动方法。