光伏直流并网系统中,极间短路故障使得全系统换流器快速闭锁,造成系统长时间停运,极大的威胁了系统的安全可靠运行。解决该问题的有效手段是对处于早期故障阶段的电缆线路进行准确的判别,以遏止故障的发展;一旦短路故障不可避免,则进行快速的故障定位,缩短系统故障恢复时间。因此,本文以光伏直流并网系统为研究对象,开展早期故障判别与极间短路故障定位研究,具体研究工作和创新成果如下:（1）提出了基于网侧换流器主动注入的送出支路早期故障判别方法。通过解析早期故障在换流器开关谐波激励下的特征频点分布,形成了主动注入启动判据,避免无条件注入带来的电能质量变差的问题。在系统定直流电压控制策略的基础上,提出了网侧换流器的主动控制方法,实现电压扰动信号的注入;继而通过分析电压扰动信号下的早期故障电阻波动特征,制定出故障识别判据,最终形成了基于网侧换流器主动注入的送出支路早期故障判别方法,解决了早期故障特征微弱难以选取阈值的问题。该方法无需附加额外注入设备就能可靠的判别出早期故障并及时隔离故障支路,且受噪声、换流器闭锁与光伏出力变化影响较小。（2）提出了基于本地换流器主动注入的汇集支路早期故障判别方法。通过推导电压扰动信号的沿线分布规律,揭示了网侧换流器注入的电压扰动信号难以显化汇集支路早期故障特征的现象。进而通过分析本地换流器的调制特性与系统控制策略约束,提出了本地换流器的主动控制策略,实现了扰动电流的主动注入,显化了早期故障特征。为避免无条件注入扰动对系统电能质量及稳定性的影响,分析了早期故障与正常运行下的线路差动电流差异,并制定出扰动注入启动判据。最终,形成了基于本地换流器主动注入的汇集支路早期故障判别方法。该方法能够准确的判别早期故障并及时隔离故障支路,且具有一定的耐噪能力。（3）提出了基于边界谐振识别的极间短路故障定位方法。通过分析故障高频分量回路,挖掘出计及直流线路边界谐振的故障电压与电流的频谱分布特征。进而利用了故障支路与非故障支路中的高频电流幅值差异,快速定位并切除极间短路故障支路,完成故障隔离;随后在线路边界谐振条件下,推导出谐振电流与故障距离的关系,实现了故障测距,最终形成了基于边界谐振识别的故障定位方法。该方法不受换流器运行状态影响,对数据存储与传输要求低,无需考虑通信延时带来的误差问题。