混合直流输电系统将传统直流输电技术和柔性直流输电技术合理有效地结合起来,具有十分广阔的应用前景,已成为当前直流输电领域的研究热点。为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,有必要开展混合直流输电线路保护新原理的研究。分析了混合双端直流输电系统的拓扑结构和数学模型,选取了模型中主要元件参数,研究了系统两端换流站的控制方式。在PSCAD仿真环境下搭建了±500kV的混合双端直流输电系统模型。针对混合双端直流输电系统线路的故障特性,研究了混合双端直流系统输电线路保护方法。研究了基于相关系数的混合双端直流输电线路纵联保护方法。该保护方法利用相关系数可以反映两组数据之间线性相关程度的特点,对系统两端电流进行相关系数计算,得到相关系数绝对值作为该纵联保护方法识别故障类型的判据,同时可作为区内故障的选极判据。仿真结果显示该保护方法能够快速有效的识别区内外故障,并对高阻性接地故障也可实现准确判别。研究了基于改进局部均值分解方法(Local Mean Decomposition,LMD)的暂态保护方案。分析了混合双端直流输电线路两端边界元件阻滞特性,对故障产生的暂态电压信号进行改进LMD分解后提取高频分量。将分解得到的乘积函数分量(Product function,PF)进行时频分布能量和样本熵计算,根据区内外故障高频分量含量的差异性提出瞬时能量保护判据和样本熵保护判据,形成了以瞬时能量保护为主保护、样本熵保护为后备保护的一套完整的线路暂态保护方案。该保护方案不需设置额外的故障选极判据,并有效地解决了纵联保护中两端信号的同步性问题和延迟问题。仿真结果验证了该保护方案的全部判据对直流输电线路上各类故障均能准确识别,耐过渡电阻能力强,不会产生误动作。