高温超导电缆拥有线损低、输电容量大、占地空间小、环境友好等诸多优点，为电网提供了一种高效、紧凑、可靠、绿色的电能传输方式，在大容量输电和城市电网扩容改造等方面具有极大的应用潜力。但是，高温超导电缆结构复杂，在运行条件和故障机理等方面与传统电缆线路存在较大差异，对二次系统的要求也更加严苛。论文依托南方电网“城市配网超导输电关键技术研究及示范应用”项目，对适应高温超导电缆接入的继电保护技术展开了深入研究。
　　论文根据超导电缆本体短路故障和失超故障的机理和表现特征，提出了以短路保护和失超保护为基础的超导电缆保护系统整体构建方案。短路保护以光纤电流差动保护为主保护，阶段式方向相电流保护和零序电流保护作为后备保护，可实现各类本体短路故障的快速可靠切除。失超保护采用基于电缆端口电气量特性、非电气量特性以及沿线温度分布特性的分层式综合保护方案，对于短路电流冲击引起的失超故障，利用电气量失超检测方法，以加快检测的速度；对于低温系统或电缆本体异常引发的失超故障，利用非电气量失超检测方法，以提高检测的可靠性和准确性。与此同时，辅之以相继动作保护和自恢复控制等技术措施，进一步提高超导电缆供电可靠性。
　　针对局部失超故障检测难题，论文根据超导电缆发生局部失超后，导体层沿线温度波形在失超发热区域出现波峰特征，提出了一种基于分布式光纤测温技术的超导电缆局部失超检测和保护方法。该方法利用光纤测温系统测量超导电缆导体层沿线温度，通过多分辨形态学梯度技术计算确定局部失超发热区域，并根据发热区域的大小和温升情况，进行告警和跳闸。仿真结果表明，该方法具有良好的抗噪性能，可准确检测和判断失超发热区域和失超故障严重程度，有效保证超导电缆运行安全。
　　以超导电缆实际工程应用为背景，构建了含超导电缆的电网等值模型，分析了超导电缆接入后，不同运行方式下电网短路电流的分布特性。在此基础上，从保证故障有选择性可靠切除以及降低短路电流冲击对超导电缆影响的角度，提出了适应超导电缆接入的电网保护配置方案和协调配合策略。研究表明，较传统保护配置方案相比，所提方案在保证故障可靠隔离的同时，有效降低故障持续时间，更好地保证超导电缆运行安全。研究结论已在电网保护系统的工程改造和设备选型等方面得到实际应用。