新能源电源通过变流器并网,其短路电流受变流器控制策略影响表现出幅值受限、频率非工频、相角受控等与同步发电机截然不同的特性。随着新能源电源大规模集中式并网,电网继电保护面临巨大挑战。论文在分析新能源电力外送系统保护配置与整定方案基础上,获知送出线路场站侧保护配置需求,进而重点研究了送出线路保护原理,主要工作和创新性成果如下:(1)提出了新能源电力外送系统保护配置与整定新原则。在分析新能源电源故障特征基础上,给出了双馈风机和逆变型电源最大短路电流简化计算方法,通过定量化分析确定了汇集线路电流保护配置与整定的最佳方案,解决了保护选择性和灵敏性未进行系统校验的问题。结合继电保护功能与场站短路电流特性,分析了送出线路现有保护配置方案的缺陷与不足,提出场站侧应当配置保护的新原则,解决了送出线路要不要配置保护及在哪里配置保护的问题。(2)揭示了新能源电源对传统纵联保护的影响机理。在推导逆变型电源稳态短路电流和等效正、负序突变量阻抗解析表达式的基础上,结合三大传统纵联保护的动作判据,全面分析了不同控制策略、故障条件和正常运行状态对这些纵联保护的影响机理,从不同角度揭示了传统纵联保护在规模化新能源并网送出线路中的适应性,表明了三大传统纵联保护不是送出线路保护的最佳选择,为保护新原理研究的必要性提供了依据。(3)提出了基于暂态电流波形相关性的送出线路保护新原理。通过分析控制系统在故障暂态过程中的动态行为,解释了新能源电源暂态电流必然畸变这个固有特征,进而利用送出线路两侧暂态电流波形相关性程度在区内、外故障时的显著差异构造了纵联保护新原理。新原理将控制策略作用下新能源电源畸变的暂态电流波形作为动作量,保护性能不受控制策略影响,能够适用于各类新能源场站,耐受过渡电阻和噪声能力强,常规采样频率即可满足要求。(4)提出了实用化场景下新原理保护性能提升对策。在分析送出线路出现CT饱和与多点T接时两侧暂态电流波形特征的基础上,利用相关系数开始大于保护定值的时刻与故障时刻的差异构造了 CT饱和检测方法,避免了区外故障CT饱和时保护误动;基于不同组合方式下暂态电流波形相关性强弱程度,提出了适用于多点T接型送出线路的最佳动作方程。所提对策完善了新原理保护功能,为新原理保护满足现场运行需求提供了理论保障。