高压直流输电系统(high voltage direct current, HVDC)在远距离大容量输电中发挥巨大作用。接地极线路(又叫接地极引出线)是高压直流输电系统中必不可缺的重要组成部分。直流接地极线路的电压较低,经过地区多为山区,雷雨频繁,线路发生故障概率较大,接地极线路发生故障后会影响直流双极系统,严重时甚至会造成双极闭锁。当检测到接地极线路发生接地故障时,及时准确地判断出故障类型,然后启动相应保护控制措施,如启动故障重启动,这样不但可以降低接地极线路瞬时故障导致直流停运的概率,保持系统的功率输送,而且可有效保障直流系统的稳定运行。本文通过对接地极线路特殊性的分析,建立含接地极线路的直流系统仿真模型,并对仿真模型中的接地极电压电流特性进行分析；通过对现有接地极线路保护原理的分析和接地极引出线路故障特征的解析,研究基于暂态录波的接地极线路时域保护方法,该方法不仅可以区分近端金属接地故障和单根接地极线路断线故障,而且可以识别绝大部分接地极线路一般性接地故障；对距离保护在接地极线路上的应用进行可行性探究,理论和仿真证明距离保护应用到接地极线路上具有一定可行性；提出基于差流突变量和高频能量突变量的启动判据识别高阻接地故障,仿真验证其可行性。研究行波保护在接地极线路上的应用,通过PSCAD仿真验证接地极线路的行波保护能超高速启动保护,不受故障电阻、双极输出功率差额的影响。