直流输电具有输送容量大、线路造价低、功率控制灵活、只输送有功功率、没有稳定性问题等优点,特别适合远距离、大容量输电,近几年在我国取得了巨大发展。由于直流输电线路长度通常达上千公里且沿线地理环境复杂,当发生线路故障时,故障点很难查找,而线路故障又是直流输电系统中发生概率最高的故障,因此开发一套精确的直流输电线路线路故障测距系统具有很重要的意义。本文针对南方电网高坡至肇庆直流输电系统,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,建立了超高压直流输电系统的仿真模型。模型的一次侧系统参数按照高肇直流输电系统的参数搭建;二次侧的控制模型采用电流裕度控制特性,其中整流侧采用定电流控制和最小触发角?限制,逆变侧采用定电流控制和定γ角控制;此外,整流侧逆变侧均装有低压限流控制环节,逆变侧还有电流裕度平滑转换功能。在稳态运行状况下,整流侧运行在定电流控制模式,逆变侧运行在定γ角控制模式。直流线路通常会配置行波保护、微分欠电压保护和纵差保护三种保护原理,其中行波保护和微分欠电压保护是主保护,纵差保护是后备保护。本文研究了这三种保护的原理,结合高肇直流输电系统,介绍了三种保护的实现方式,并在现场故障录波数据基础上分析了保护的动作行为。在超高压输电线路两端装设的故障录波装置基础上,本文开发出了基于COMTRADE数据格式的双端电气量故障测距与输电线路保护动作仿真软件。该软件不仅能够实现线路故障的测距功能,还可以对输电线的保护动作行为进行仿真,供现场工作人员进行分析诊断。软件界面采用C#编写,界面友好,操作简捷,支持测距及保护仿真报告的打印、转存、查看相应故障的录波图等功能,可以存储并查看历史报告;软件的核心算法采用COM组件形式,便于软件的升级和电网调度自动化系统的扩展,有着很广泛的应用前景。