直流配电技术的出现解决了日益增长的负荷需求与传统交流电网的输送电力能力限制之间的矛盾,为直流配电网的研究提供了新的潜能。直流配电网自身存在很多优势,首先,便于分布式电源以及储能设备接入;其次,能够利用供电半径大的优势增强供能效果,并且直流配电网的经济型更强,线路维护费用更少。近些年来,国内研究人员对直流配电网的关注程度明显升高,直流配电系统也将在未来电力系统的发展中扮演重要角色。针对已有的直流配电网拓扑结构的研究,结合对辐射型,双端型和双回路拉手环型这三种拓扑结构各自优势的比较,并且在对直流配电网各阶电压等级的讨论之后,决定对两端型直流配电网进行建模。同时,对于线路两端的AC/DC换流器,并在PSCAD/EMTDC软件中建立了两端式直流配网的模型,并进行单极接地故障和双极短路故障的仿真。针对直流配电网发生故障时,提出了基于动态描述逻辑的故障区域判断方法。利用动态描述逻辑算法进行故障区域判定。将故障区域、故障类型、过渡电阻和故障距离这些影响因素考虑在内,最后得出该方法不受这些因素的影响。同时,本文介绍了直流配电网系统的保护配置的基本要求,还进行了故障模量的分析,为故障区域判断和故障定位打下了基础。针对当前一般故障定位方法定位精度不足的问题,本文提出一种基于故障区域判断后,利用两端电气量进行分析计算的故障定位方法。该方法首先利用变分模态法对故障波形进行拟合,随后根据区域两端电气量的关系,以基尔霍夫定律为基础,利用最小二乘法拟合后进行电气量的求导,并根据遗传算法进行最后故障距离的求解。利用此方法进行故障定位时,精度满足工程需求,并通过对比实验,验证了该方法的准确性。