柔性直流电网在新能源大规模集中接入、异步电网互联、无源网络供电等方面具有突出优势,是未来电力系统发展的革命性技术。然而,柔性直流电网阻尼小、故障冲击危害大,如何保障故障情况下的系统生存和自愈恢复能力是其推广应用亟待研究解决的重要科学问题。本文以提高柔性直流电网安全运行与故障生存能力为目标,研究了自适应故障限流方法、智能重合闸理论和精确故障定位原理等基础理论及关键技术。首先,基于直流故障特性,提出了柔性直流电网故障限流需求量化指标的计算方法。在此基础上,提出了适用于柔性直流电网的新型故障限流器与限流型固态断路器。在确保故障快速限流响应的前提下,有效消除了传统限流电抗器对柔直电网运行稳定性的不利影响。进一步地,研究了直流故障限流器的多端口应用,显著减少电力电子器件数量,大幅降低投资成本。最后,研发了新型限流器和断路器的实验样机与测试平台,验证其在柔性直流电网中的性能优势。其次,随着电压等级与系统容量的提升,基于架空线路输电成为柔性直流电网发展的必然趋势。架空线路发生故障（尤其是瞬时性故障）的概率远大于直流电缆,必须配置有效的重合闸策略确保电网供电可靠性。本文针对“自清除型MMC+直流开关”和“半桥型MMC+直流断路器”两种类型的柔性直流电网,分别设计了基于主动信号注入的智能重启策略和基于线路残压特性的智能重合闸方法。与直接重启/重合闸方法相比,所提方法能够实现故障性质的可靠预判,并彻底消除永久性故障情况下对系统的二次冲击。此外,快速准确的故障定位能够确保故障点（尤其是永久性故障）的快速排查清除,是柔性直流电网故障恢复的另一关键技术。本文基于行波理论分析了柔性直流电网故障后,故障距离与固有频率之间的数学关系。针对柔直故障可利用数据窗短、固有主频低导致传统故障定位方法无法适用的难题,研究了柔性直流电网行波固有主频率、次频率的特性差异与甄别方法,并提出了一种基于行波固有次频率的短时窗故障定位新原理。仿真验证表明,所提方法能够在5ms以内实现故障的准确定位,误差小于1%。