伴随着清洁能源地位的提升,电力系统集成可再生能源的需求也随之增大,传统的交流配网在接纳分布式可再生能源时存在电能损耗大、供电质量差、换流环节多等问题,因此使用直流配网的可行性成为现今配电网领域的研究热点。中压等级的直流配电系统凭借其供电可靠性高、输出谐波小的优点,成为未来城市配电的一种发展方向,但是直流配网的大规模发展还是面临着诸多挑战,其中一个主要的障碍就是直流线路的继电保护。在此背景下,本文针对直流线路的故障特性进行分析,对中压直流配网线路的保护方案开展了以下研究:首先从经济性和可靠性两方面对中压直流配网的结构、接线方式、接地方式进行了分析,选择两端供电直流配网系统结构作为本文保护方案的研究基础;总结了对直流配网产生影响的关键电气设备的基本原理,选择使用电压源换流器作为交直流转换的设备;同时在PSCAD/EMTDC中建立了中压直流配网的仿真模型并验证了其稳定性。其次本文对中压直流配网直流侧线路的故障原理进行了分析,选择会造成直流系统严重过流的双极短路故障为研究对象。根据国内外现有的直流线路保护方案,分别选取了基于单端电气量的行波保护和基于双端电气量的差动保护在中压直流配网中进行研究,针对这两种故障识别方法在中压直流配网的优越性和局限性进行了理论分析和仿真验证。最后本文深入研究了以单端量行波保护和差动保护方案为基础的两种直流线路保护方案。其一,利用故障行波波头建立的时间来构成保护判据。通过检测初始行波波头的极性能够可靠地识别直流线路区内外故障,并在故障识别之后根据检测装置计算得到的时间常数进行快速故障定位。其二,利用故障差动电流的频率特性构成保护判据。在电流差动保护的基础上,使用小波变换对电流信号进行分解,利用分解之后的信号对故障区域进行识别。利用在PSCAD/EMTDC建立的配网模型上对这两种保护方法的动作性能进行了验证,仿真结果表明这两种方案相较于传统的行波保护和差动保护在中压直流配网中的适应性更好,即使在高阻故障和噪声干扰的情况下,依旧具有良好的动作性能。