现代电力系统的发展趋势是向着高电压、大容量和远距离等方向发展，对电网的稳定性要求也越来越高。继电保护作为故障后保证电网安全的第一道防线，对其快速性的要求也日益提高。工频量保护受制于原理，动作速度较慢且受过渡电阻、系统振荡、TA饱和等因素制约。传统保护往往将故障发生后的高频量滤除，实际上这些暂态量包含了大量故障信息并且数据窗较短，对其有效提取与综合利用能够得到性能优良的行波保护。　　 本文从行波的基础理论出发，探索实现了几种超高压输电线路新型保护的原理及算法研究。主要工作内容：　　 a)仿真分析了接地故障发生后产生的零模量与线模量在输电线路传播过程中存在的特性差异，构成基于模量速度差的单端量暂态保护，同时考虑到零模量的衰减，实现了基于双端模量速度差的输电线路接地故障保护方案。　　 b)利用贝瑞隆模型归算方法推知线路沿线任意点处任意时刻的电压电流信息，并分析了边界条件对电压行波的衰减特性，用电压行波到达测量点的幅值和附加电压源大小的比率大小形成判据来区分区内外故障，提出了一种非接地相间保护方案。　　 c)使用主分量分析方法对经小波变换预处理后的行波主成分信息进行辨别，通过判断不同波头到达的时刻，能够判断被保护线路的大部分故障情况。并且针对行波保护在近端故障及小电压幅值接地故障时难以有效判断进行了改进。　　 通过仿真软件PSCAD搭建符合实际的500kV超高压输电线路模型，对多种故障情形进行了系列仿真并且证明了以上所提方案及其算法的可行性。