远距离直流输电多采用架空线路,故障率高,严重影响系统安全稳定运行。然而,现有保护方案中行波保护耐受过渡电阻、噪声能力弱,选择性依赖线路边界元件,差动电流保护易受分布电容电流影响。针对上述问题,本文将信息指纹技术与继电保护相结合,研究了基于信息指纹的直流输电线路保护方案。论文的主要研究工作与创新如下:（1）针对差动保护易受分布电容电流影响的问题,提出了一种基于差动电流指纹的纵联保护方案。分析了区内外故障差动电流中成分与时频差异并提取关键特征。利用信息指纹技术压缩差流关键特征并映射为指纹来特定表征区内外不同故障位置下的差动电流。构建差动电流指纹样本数据库,通过将实时的差流指纹与数据库指纹进行匹配,实现了保护判别和故障测距。该方案利用分布电容电流的关键特征作为区内外故障差异消除了分布电容电流影响,利用指纹索引技术解决了其他的基于数据匹配的保护方案匹配速度慢精度低的问题。差动电流指纹鲁棒性强的优势也保证了在较高过渡电阻和噪声干扰的条件下仍能快速可靠动作。（2）针对基于行波幅值的保护耐受过渡电阻能力弱,易受噪声影响的问题,提出了一种基于故障反行波指纹的直流输电线路单端量保护方案。分析了故障反行波与其故障位置在时频域的一一对应关系并提取其关键特征。然后利用对称成对增强（Symmetric Pairs boost,SPB）集成学习算法筛选多组分类器以区分区内外故障反行波关键特征并映射指纹。最后构建离线指纹数据库,通过指纹匹配的方式实现保护判别。该方案将指纹的鲁棒性和抗碰撞能力转换为分类问题,通过保证区内故障反行波的含噪特征与区外故障特征的分类结果实现了区内外故障指纹的区分并降低了噪声的影响。仿真表明,本方案速动性强,受故障位置、过渡电阻,噪声干扰的影响较小,具有一定的抗异常数据能力。（3）为解决弱边界直流输电系统线路保护选择性不足的问题,提出了一套线路保护配置方案。分析了基于单端量的主保护方案在弱边界拓扑的选择盲区问题,利用行波保护与故障反行波指纹保护分段配合在保证主保护速动性优势前提下缩短了选择盲区范围。分析了差动电流指纹保护的动作时间,利用盲区削弱了通讯延迟对差动电流指纹保护速动性的影响,提高了后备保护在盲区的动作速度。本套保护配置方案将多种保护有机结合,充分发挥了不同保护的优势,仅牺牲小范围内的速动性,在线路全长均具有选择性,可靠性高。（4）针对实际电力系统运行过程中常见的几种变化参数对数据库指纹可靠性影响进行分析,从理论上论证了数据库指纹对运行工况变化、线路参数变化、交流系统阻抗变化具有较强的抵御能力。通过仿真对理论分析进行验证,结果与分析一致,本文所提基于指纹的保护方案具有一定的工程应用价值和研究前景。