经济发展须与保护生态环境并行。在这一原则指导下,我国大力发展风电、太阳能等清洁能源,新能源装机容量已位居世界前列,消纳成为当前面临的首要难题。基于模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的柔性直流电网技术,在解决新能源消纳问题上有着得天独厚的优势,成为电力人情有独钟的明星输电技术、当前研究的热点,备受青睐。陆上柔性直流输电工程多采用架空输电线,直流线路故障成为柔直电网最常见的故障,快速切除故障线路,保障故障后系统的安全稳定运行是推动柔直电网快速发展的关键所在。本论文研究柔直架空电网的紧急协调控制策略,研究内容包括:(1)学习MMC的数学模型、拓扑结构、控制策略及其工作原理,在此基础上,深入学习柔性直流电网的主接线方式,并在国际著名的电力系统暂态仿真平台PSCAD/EMTDC,构建真双极柔性直流架空电网模型。(2)分析真双极柔性直流架空电网发生单极接地、双极极间短路的故障暂态,深入研究故障极、非故障极、故障相邻线路的动态变化,提出故障影响线路的概念,导出故障前、故障时及故障后柔直电网中故障线路、故障影响线路电流数学模型,为后续协调控制策略的设计奠定了基础。(3)介绍了三种当前已经存在的直流侧故障隔离技术,以混合式高压直流断路器为研究重点,阐述了混合式高压直流断路器的拓扑结构及工作过程。并针对与之相配合的传统故障隔离时序使得混合式高压直流断路器动作较晚、隔离故障较长的缺点,提出了一种继电保护系统、混合式高压直流断路器协调动作的新型故障隔离时序,并建立仿真模型对两种故障隔离时序进行仿真对比。(4)研究柔性直流架空电网的控制策略,提出一种适用于柔直架空电网的协调控制策略,以解决故障影响线路可能存在的过流或过载问题,建立了线路故障、换流阀闭锁故障协调控制策略的PSCAD/EMTDC模型,通过算例仿真验证了其有效性。