我国风电资源难以在当地消纳,客观上需要大规模远距离的高压直流输电技术。现阶段用于风电外送的高压直流输电系统主要包括电网换相换流器高压直流输电系统(LCC-HVDC)和电压源换流器高压直流输电系统(VSC-HVDC)。其中基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC)在保持VSC-HVDC优点的基础上还克服了其开关损耗高等缺点,逐渐成为研究热点。但无论是LCC-HVDC还是MMC-HVDC,其自身故障都有可能威胁风电机组的运行环境乃至整个输电系统的安全。其中LCC-HVDC的直流闭锁与MMC-HVDC的直流线路双极短路作为两者最严重的故障值得深入研究。针对LCC-HVDC分析了直流闭锁引起暂态过电压的原因和对并网风机造成的影响,并对影响过电压水平的因素进行了总结;阐述了过电压与控制保护动作的动态过程,并解释了直流闭锁的触发方式;通过改进触发直流闭锁的紧急停机策略与改变安控与极控系统的动作时序来抑制并网母线的暂态过电压,以此保证并网风机的稳定运行;基于PSCAD/EMTDC搭建了风火打捆高压直流输电系统,并仿真验证了该方法的可行性。针对MMC-HVDC通过电路等值简化分析了双极短路故障造成的故障电流;选择了配置混合式高压直流断路器切断故障电流的方法,通过构造新的故障类型判据以判断故障类型,并结合故障电流与断路器开关特性整定出各开关单元开断时刻指令,作为控制量输入断路器时序控制系统;基于PSCAD/EMTDC搭建了配备有高压直流断路器的风电外送MMC-HVDC,仿真验证了所提方法能有效清除故障,防止换流器中开关器件的损坏,保证直流输电系统安全及风电的正常外送。