随着我国特高压电网建设步伐的不断加快,在今后的电力系统中,特高压交流线路所占的比重将逐步增大,其具有输送容量大、传输距离远等优点,能有效降低输电损耗。但是由于特高压交流线路采用分裂导线,线路的分布电容较大,同时线路中装设有并联电抗器,使得特高压输电线路的暂态过程非常严重,给原有基于工频量的保护带来很多新问题。而基于暂态电流信号的暂态量保护则不受影响,并可实现超高速线路保护,成为近年来电力系统继电保护的研究热点之一。特高压输电线路故障时,产生的故障电流、电压信号中包含很多重要信息,适用的信号处理方法对特高压输电线路保护的性能至关重要,关系着保护能否可以快速、可靠地切除故障线路。本文通过计算和仿真模拟对特高压交流输电线路故障时的暂态过程进行全面分析,并对系统元件对暂态电流信号的影响进行探究。对特高压输电线路常用的故障信号处理算法进行分析和比较,针对其存在的不足,提出采用适用于非线性信号分析的希尔伯特黄变换(HHT)来提取分析特高压输电线路故障暂态信号。对HHT变换中EMD存在的模态混叠和数据计算量过大的问题,结合小波变换中的多分辨思想,采用一种基于多分辨的MEMD分解方法予以解决,并运用到保护中。在结合论文前几章的理论分析后,通过应用基于多分辨MEMD的HHT变换来获得故障暂态信号中的高频分量与低频分量的边际能量谱密度之比,构成基于HHT边际谱能量密度的特高压线路暂态电流保护算法。最后通过仿真验证了并联电抗器、故障类型、故障距离以及故障时刻对保护判据的影响,结果表明保护可以准确动作。