统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)可以实现对输电线路参数灵活快速调节和对系统潮流实时精准调控,具有重要的研究意义。本文以UPFC的故障渡越策略及其与线路保护配合研究为核心,围绕UPFC的原理及作用、UPFC故障渡越策略、UPFC接入对故障方向判别元件的影响及解决方案、UPFC接入对距离保护的影响及解决方案等方面开展研究。首先,介绍了 UPFC整体结构、主要功能,给出了模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)子模块的开关状态,介绍了 UPFC 串、并联侧换流器的控制策略,为UPFC故障渡越策略及其与线路保护的配合研究奠定理论基础。其次,以苏南500kV UPFC项目为依托,在PSCAD/EMTDC中搭建UPFC仿真模型,对UPFC接入线路发生短路时的故障特性进行分析;针对故障后UPFC并联侧闭锁的故障机理,提出两种故障渡越策略:一种在直流母线上接入限流电抗器,另一种将限流电抗器的物理特性用数学式表达,对并联侧MMC的电压外环控制策略进行改进。PSCAD/EMTDC中进行仿真实验验证了两种方法的可行性。然后,讨论了 UPFC对正序故障分量方向判别元件的影响,针对反方向故障时,方向判别元件可能误动的现象,提出了一种基于模糊逻辑的适用于UPFC线路的故障方向判别元件:求取故障时保护安装处的正序突变量阻抗相角,将故障方向判别元件动作区域的划分和模糊逻辑相结合,构建正序突变量阻抗相角的综合隶属度函数并判断其与阈值的关系,从而正确判断故障方向。最后,分析UPFC所在线路上发生不同故障类型时对距离保护的影响,提出两种对策:一种是故障后将高压侧旁路开关合闸,UPFC的串联侧退出运行,UPFC转成静止同步补偿器模式;另一种是改变电压互感器位置,将电压互感器接在UPFC串联变压器接入线路出口。PSCAD/EMTDC中进行仿真实验验证了两种方法的可行性。