作为一种新型的直流输电方式,多端混合直流系统以其灵活的接线方式和拓扑结构,结合了传统直流输电和柔性直流输电的优点,已成为未来远距离大容量输电的重要发展方向。多端混合直流系统同时采用了LCC和MMC两种不同原理的换流技术,这两种换流器针对直流侧故障时不同的控制响应特性,再加上其复杂的拓扑结构以及多个换流站之间的相互作用,为其直流线路的故障暂态特征分析和控制保护策略研究带来了困难。为此,基于多端混合直流系统的特点,计及其不同换流站的控制特性,研究适用于多端混合直流线路的故障暂态计算方法及快速后备保护原理,具有重要的理论指导意义。本文以多端混合直流线路为对象开展研究,主要研究内容如下:（1）结合并联型多端混合直流输电系统的拓扑结构,建立计及控制系统的换流站故障暂态等值模型和计及频变特性的直流线路分布参数模型;针对多端混合双极直流系统各组成部分的特点,建立其各自的端口导纳矩阵,基于此构建了故障前整个多端混合直流系统的节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵,并推导了故障后的节点阻抗矩阵。（2）针对现有故障计算方法忽略了换流站控制特性和直流线路频变特性的问题,提出了一种适用于多端混合直流线路的故障暂态计算方法。该方法计及了多端混合直流系统换流站的控制特性,采用直流线路的频变分布参数模型,能快速、准确地计算出多端混合直流线路故障后各节点的故障电压和故障电流。基于PSCAD/EMTDC搭建三端混合直流输电系统模型,对所提故障计算方法的准确性和快速性进行了仿真验证。（3）计及多端混合直流系统发生故障后换流站控制模式的切换及MMC直流闭锁的情况,研究分析了不同类型故障时直流暂态电流的变化趋势关系,并基于滑窗均值电流提出了多端混合直流线路区内、区外故障识别判据。通过PSCAD故障仿真验证了所提保护方案的可行性,仿真结果表明所提保护方案具有较好的可靠性和灵敏性,耐受过渡电阻能力和抗噪声干扰能力良好,适用于多端混合直流线路的快速后备保护。