交直流混联复杂大电网已经成为国际电网发展的趋势,这对特高压直流系统的稳定运行提出了更高的要求。直流输电线路是特高压直流系统故障率最高的元件,行波保护作为直流线路的主保护,其正确动作对保障特高压直流系统稳定运行有重要意义。针对目前特高压直流线路行波保护在雷击扰动情况下动作正确率不高、误动风险大的问题,本文基于实际运行中某特高压直流工程,建立了正确的雷击仿真模型,对雷击情况下行波保护特征量的动态响应特性以及特征量在时序上逻辑配合情况进行研究,梳理出行波保护发生误动的原因,提出了两项切实可行的行波保护优化策略,实现了在不牺牲行波保护灵敏性的前提下大大提升保护选择性的目的。本文首先以某实际特高压直流工程为背景,在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中实现了对雷电流以及雷击直流线路的精确建模。为了实现长时间、小步长的仿真的要求,引入软件的Snapshot快照技术,巧妙地完成了对雷击暂态过程的精确刻画。以行波保护发生误动时的暂态电气量为切入点,借助事故现场电气量录波图对比验证了本文所建立的特高压直流线路雷击模型的正确性。为了深刻剖析行波保护发生误动的机理,本文详细分析了典型特高压直流线路行波保护的基本原理,包括三个保护特征量dU/dt、△U、△I的算法、在行波保护中的功能,以及在时序上的配合逻辑。基于对行波保护发生误动时仿真分析结果并充分考虑了直流控制系统的响应,提出了特高压直流线路一极遭受雷击后,非雷击极在受扰恢复过程中,两极线路间电磁耦合作用致使非雷击线路电气量的剧烈波动,引起保护特征量的响应恰好满足其既定的时序关系是非雷击线路行波保护误动的重要原因。最后针对目前雷击情况下行波保护存在误动风险的问题,本文展开了对行波保护在雷击情况下优化策略的研究工作。通过对行波保护误动事故特征的梳理,从保证电压、电流判据的正确快速满足角度出发,本文提出了在目前电压判据上引入闭锁逻辑以及改进目前电流判据算法两种优化策略,不改变原有保护硬件设备和牺牲保护灵敏性的前提下大大提高了行波保护保护的选择性,具有非常重要的理论和实际意义。