世界首个±500kV同塔双回超高压直流输电工程超高压牛从直流,起点为云南省牛寨,到达广东省从化的线路总长1251公里。牛从直流于2014年6月整体正式投运,其满负荷电量超过了广州市负荷的一半。本文主要介绍±500kV同塔双回牛从直流输电工程逆变站从西换流站直流保护系统的构成和功能,并结合投运以来故障及保护动作结果进行分析,从而对从西换流站直流控制保护系统的可靠性进行研究,并进一步提出直流保护优化的建议。通过直流输电系统的两种典型故障,即对换相失败和直流线路故障进行仿真,研究其控制保护策略。对换相失败进行了故障机理分析、总结故障原因,并计算分析了各个因素对换相失败的影响。在换相失败基本的控制保护策略基础上,提出附加控制保护功能模块,分别从交直电流差动,交流对称、不对称故障來相应增加关断角数值,经理论分析和仿真结果表明,该模块对换相失败恢复过程更加迅速有效。对直流线路故障进行故障机理分析,研究不同位置不同类型的直流线路故障特征,在此基础上提出线路故障控制保护策略,仿真分析两种典型行波保护原理、影响因素和动作特性,提出改进的行波保护并验证其可提高保护的动作性能。最后,结合牛从直流投运以来故障及保护动作结果进行分析,对高压直流输电系统控制保护体系框架的构建相关内容进行理论研究,阐述高压直流输电对控制保护系统功能的要求,控制保护系统的配置和设计的基本原则以及控制保护系统各层次功能和控制范围三个方面。