多端柔性直流配电系统因可实现分布式能源的并网及消纳、交直流敏感负荷接入、电动汽车并网、运行方式多样以及供电可靠性高等优势,而逐渐成为未来“互联网+”智慧能源以及能源互联网发展趋势的关键技术之一。但目前国内外多端柔性直流配电系统运行经验较少,尚有诸多科学问题以及关键技术亟待深入研究,其中,故障中的过电流和过电压是威胁一次设备和系统安全可靠运行的重要因素之一。因此,有必要针对多端柔性直流配电系统的过电流过电压协调优化防护展开系统且深入的研究,从而实现多端柔性直流配电系统的安全、可靠和经济运行。本文主要针对±10k V多端柔性直流配电系统在双极短路故障下过电流的产生机理、影响因素和限制方法,以及过电流过电压和保护策略间的相互影响与协调优化防护开展理论和仿真研究。首先,本文基于系统拓扑结构,分析过电流决定性故障工况以及限流方案参数的设计原则,并通过理论分析故障等效电路推导过电流理论计算方法,同时结合直流断路器开断能力提出满足要求的限流方案参数的理论计算方法;其次,分析负荷波动对过电流的影响,提出负荷的等效建模方法,并基于PSCAD/EMTDC建立±10k V三端柔性直流配电系统的电磁暂态仿真模型,通过仿真验证换流器出口限流方案参数设计方法;在此基础上,仿真分析不同限流方案对系统过电压的影响,并基于上述仿真结果提出系统避雷器配置方案,进而仿真分析系统限流方案对关键设备操作冲击耐受电压的影响,并分析系统配置避雷器对过电流的影响,从而提出系统过电流和过电压的协调防护方法;最后,仿真分析在不同限流方案下,系统不同保护策略对过电流和过电压的影响,进而提出系统过电流和过电压的一二次协调防护方法。本文综合考虑了过电流、过电压以及保护策略间的相互影响与协调优化防护,研究结果可为多端柔性直流配电系统过电流、过电压防护方案选择提供参考。