直流微网具有结构简单、损耗小、供电质量高、绿色环保等特点，且能解决分布式电源并网不兼容的问题，具有广阔的发展前景。然而，直流微网换流器出口通常有很大的稳压电容，电缆故障发生后，电容快速放电产生快速增长的故障电流，进而威胁系统中脆弱电力电子器件的安全。直流微网覆盖面积小、线路长度短、容量小、电压等级低，传统保护技术不能很好地适用。保护技术的滞后使得直流微网的推广和发展受到了限制。因此，研究直流微网的保护方案具有重大意义。
　　本文首先介绍了直流微网保护技术的研究现状，将保护大致分为两大类:单端量保护和双端量保护。单端量保护存在阈值整定困难的问题，基于通信的保护可能存在延时无法满足电力电子器件对速动性的要求。在此基础上归纳了直流微网保护需要解决的问题，展望了未来的发展方向。
　　其次，建立直流微网中并网接口、光伏电源、蓄电池模块的数学模型。为不同模块选择合适的换流器模型和控制方法，并基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了典型的四端辐射型直流微网系统，为后续的电缆故障分析和保护方法研究提供验证工具。
　　考虑到已有文献对VSC并网接口和光伏电源模块进行了详细的故障分析，而对蓄电池储能模块的分析甚少。因此以蓄电池储能模块为例，进行换流器出口的电缆故障分析。为保证故障分析的全面性，分别对蓄电池不同工作状态下发生的不同故障逐一阐明。分析故障电气量的变化趋势，并重点关注了电力电子元件受故障的影响。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，对蓄电池模块前述的各种故障进行仿真验证，总结故障特征。此外，对比研究蓄电池充放电状态、故障距离和过渡电阻对故障暂态过程的影响，为保护方法的研究提供理论依据。
　　最后，提出了限流保护一体化方案。该方法将限流措施与保护动作相结合，在限制故障电流幅值和增长速度的前提下，制造电流过零点，利用半控型电力电子器件切断故障电流，达到保护的目的。该保护方法限制了脆弱电力电子器件上流过的故障电流幅值，延长了故障电流峰值时间，降低了对保护方案速度的严苛要求，且可以保证换流器的安全不受威胁。另一方面，限流保护一体化方案原理简单，可以普遍应用于直流微网各个模块，在单极接地故障、极间故障时以及不同距离故障和过渡电阻接地故障的情况下都能够保证可靠动作。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，分别模拟VSC并网接口、光伏电源、蓄电池模块发生故障的情形，验证限流保护一体化方案的保护性能。