超高压线路对于提高整个电网的安全稳定运行水平，提高经济效益至关重要。由于超高压线路在电网中重要地位，对超高压线路的继电保护提出了很高的要求。微机超高压线路保护装置陆续投入运行后，取得了不错的效果，但也暴露出了很多问题。针对这些问题，论文展开了深入的研究与探讨。针对电容式电压互感器(CVT)的暂态噪声，论文以理论推导及仿真分析为基本研究方法，从时域和频域两个角度，全面分析了其主要成分、影响因素、演化规律等，为进一步分析其对继电保护的影响奠定了基础。CVT暂态可能引起距离保护的超越。对此论文首先推导了CVT暂态噪声经过傅氏变换后的最大值，并通过实时估计二次电压真值的范围，得到了一种新的自适应距离保护方法，仿真计算表明，本文提出的方法对于普通线路，动作性能几乎不受影响；对于短线路，也能够在近处故障时快速动作。整体性能较常规的距离保护方案有了很大的提高。论文将扩展Prony算法引入了CVT暂态研究领域，研究结果表明，Prony算法对于短线CVT暂态基波估算非常有效，速度快，精度高，应当引起保护工作者的注意。论文针对CVT暂态对于方向保护的影响展开了深入研究，提出了新的零、负序相配合的方向保护方案，大大提高CVT暂态下方向保护的安全性。1000kV特高压输电事业在我国刚刚起步。论文以晋东南-南阳-荆门示范工程为研究背景，对其过电压展开了探讨。而对特高压输电保护而言，目前研究多集中在分相差动，论文则以常见的距离保护和方向保护为例，对传统保护在特高压暂态过程中的表现展开了深入研究。文末，针对频率的高精度测量，论文通过仔细研究正弦信号经傅氏算法变换后的结果，发现随着数据窗的推移，傅氏算法得到的相量实部和虚部满足一个恒等式，由此得到一种新的测频方法。仿真结果表明，算法在各种情况下均具有很高的计算精度。