双馈风电交流送出线路主保护常采用纵联差动保护,后备保护则采用距离保护及零序电流保护,在这两种后备保护中方向元件都不可或缺。对于相联模块化多电平柔直换流站（Modular Multilevel Converter,MMC）的双馈风电交流送出线路,线路两端电源提供的短路电流特性导致纵联差动保护可能因电流相角差过大而产生拒动,同时方向元件可能受到风电频率偏移特性同样产生拒动的情况。因此有必要针对相联MMC换流站的双馈风电交流送出线路的纵联保护及方向元件方面进行研究。首先,在双馈风电和MMC换流器的控制策略分析基础上,分别推导了相联交流线路发生短路时双馈风电、MMC换流器提供故障电流的数学表达式。数学推导及电流波形说明,双馈风机受低电压穿越控制的影响,短路电流呈现成分复杂性强、频率偏移、相角不确定等特点;MMC换流器受控制策略的影响等效为受控电流源,其提供的短路电流复杂性弱,并且电流幅值和相角会因控制策略变化而变化。在PSCAD软件中搭建了相联MMC换流站的双馈风电送出系统的模型,仿真验证了系统模型的正确性和短路电流的特点。根据交流送出线路两端的双馈风电、换流器提供的短路电流复杂性强弱的显著差异,提出基于电流复杂性的线路纵联保护思想。对于电流复杂性,文中采用奇异熵理论来表征,由此构建了纵联保护的奇异熵算法及其方案。仿真测试了所提保护思想、算法方案是可行的,且不受故障类型、位置、过渡电阻以及采样率、噪声的影响。根据保护安装处电压电流关系在正、反向故障时等效模型的不同,基于模型识别的保护思想提出了利用时域信息的方向元件。保护安装处电压电流在正方向故障时满足正阻感模型,在反方向故障时满足负阻感模型。引入广义杰卡德系数体现模型差异并构造方向元件。最后仿真测试了所提方向元件可在各种故障条件下可靠、灵敏的动作,并且具有良好的抗噪性。