随着电力系统的发展,超高压和特高压线路逐渐出现和增多,电网也在日趋复杂,为了保证系统的安全与稳定,需要更快速的继电保护。基于故障暂态信息的行波保护是近年来比较热门的一种超高速继电保护,其突出优点是动作速度快且不容易受其它因素的干扰灵敏度高。其中,基于线路两端方向行波的行波差动保护动作速度快,不受系统振荡、过渡电阻、电容电流等的影响,行波差动保护给差动保护的研究带来更广泛的空间,对行波差动保护的研究具有重要的理论意义和实用价值。　　行波信号是一种具有突变性、非平稳性的高频暂态信号。超高压输电线路故障产生的暂态分量具有高频特性易跟噪声混杂在一起,所以在高频噪声背景下准确的提取行波信息是超高压输电线路行波差动保护的研究重点之一,研究一种可靠性强且动作速度快的保护算法是研究重点之二。　　当前在行波波头检测和辨识时运用比较多的算法是小波分解算法和数学形态学,本文将两种算法均运用到行波差动保护的研究中,对比研究两种算法的特性。在此基础上对形态前置滤波器进行了设计研究,通过 MATLAB仿真研究进行验证。　　针对传统的行波差动保护速动性差和对传输通道要求高的问题,对传统的差动保护做出改进,即基于形态-小波变换的行波波头差动保护方案。同时运用数学形态学对行波波头提取的准确性和速动性进一步进行了研究,提出利用基于方向结构元素的数学形态学梯度变换提取信号的奇异点,进而利用行波波头进行差动保护判据的研究。通过软件进行仿真,在 MATLAB中仿真各种故障情况,验证该方法的准确性及优越性。