近年来,随着交直流互联电网格局在我国的逐步形成,交流故障引发换相失败的复杂故障形式,已成为我国电网中至关重要的研究新方向。在交直流互联电网中,交流侧发生故障同时引发换相失败时,交流保护感受到的故障特征和纯交流系统相比发生了较大的变化,严重时将引发交流保护不正确动作,甚至导致直流闭锁,进一步对受端交流系统造成巨大的冲击,单一的交流线路故障可能会发展成为系统性的连锁事故。因此,研究交直流互联系统中交流线路故障同时引发换相失败时交流保护的动作行为,并提出相应的解决方案,对确保交直流互联电网的安全稳定运行具有重要意义。本文主要针对交直流互联系统中受直流馈入影响较大的几种交流保护,利用PSCAD/EMTDC建立了交流系统和交直流互联系统仿真模型,对比交流线路故障时引发换相失败、不引发换相失败的不同情况,分析了直流馈入对保护动作情况的影响,并提出了相应的优化方案以提高交流保护的动作性能。对于基于差分全周傅氏算法的传统距离保护,本文提出了基于微分方程测距算法的改进方案,其中微分方程算法能够保证距离保护I段的速动性,采用分布参数模型提高了微分方程算法的准确性。对于比较被保护线路两端的电流幅值与相位的传统电流差动保护,重点分析了交直流互联系统中区内高阻接地故障时保护拒动的问题,类比交流系统重负荷下高阻接地故障的情况,本文提出了去除穿越电流影响的改进判据。对于传统纵联方向保护应用于交直流互联系统时工频变化量方向元件误判的问题,结合具体事例分析了保护的误动过程,为了躲过功率倒向的影响,本文通过设置一定的延时闭锁避免了方向保护的误动。