随着分布式电源的日益发展和大范围应用以及敏感负荷和重要负荷的日益增长,电力系统对各类微电网的可靠性和电能质量更加重视。传统的交流微电网已经越来越难满足可靠、清洁、经济等诸多要求,直流微电网的发展已经成为了必然趋势。但直流微电网规模小,线路短,且各种类型分布式电源的存在使潮流变得更加复杂。当直流微电网内故障发生时,单一的保护已经不能适应微网复杂的电流和电压变化。本文主要研究了直流微电网的网架结构、故障特征和保护配置。选择辐射型直流微电网为研究对象,对微电网各个模块做了简要介绍,并选择TN-S直流系统接地方式。故障按发生地点分类可分为母线故障、支路连接线故障、并网换流器直流侧故障,按类型分类可分为极间故障和极地故障;以支路连接线的极间和极地故障为例,对各回路的故障特性进行了理论分析。介绍了常用的直流系统保护设备和方法,基于故障分析的结果,配置针对极地故障和极间故障的保护方案。方案依据故障电流方向与故障发生位置的关系,引入了保护正方向的定义,利用对保护安装处故障电流方向的判定,结合过电流低电压保护、电流差动保护和接地电流保护完成了直流微电网保护配置,满足了继电保护对选择性、灵敏性、速动性、可靠性的要求。最后用PSCAD/EMTDC平台搭建直流微电网,在此微电网模型中设置不同类型不同位置的线路故障,并进行仿真。由仿真结果可知,所提的保护方案能及时识别直流微电网各位置的极间和极地故障,并有选择性的将故障线路隔离切除,可以保证系统的供电可靠性,证明了所提保护方法的有效性和可行性。