进入21世纪之后,我国的国民经济水平大幅提高,国民对电力能源的需求与日俱增,电网的安全运行至关重要。在冬季,极端天气频繁出现,常年运行于自然环境中的输电线路会出现覆冰,输电线路覆冰严重时会导致电网瘫痪,给国民经济造成巨大损失。直流融冰方式是解决输电线路覆冰最有效的方法,使用晶闸管换流器的融冰装置是目前的主流。本文通过研究12脉动融冰装置运行原理,设计了一套基于DSP的12脉动直流融冰装置控制保护系统,可以保障直流融冰装置输出稳定的融冰电流,并且在出现故障时能迅速动作保证装置与变电站设备安全。本文使用恒电流控制策略确保直流融冰装置稳定运行时输出线路所需的融冰电流。对三相输电线路融冰时,保证输出电流稳定的前提下还需考虑线路倒闸切换问题,对地线融冰时不需考虑线路倒闸切换问题,因此,分别建立了对输电线路融冰和对地线融冰的仿真模型验证这一不同之处。直流融冰装置对地线进行融冰之前需要进行空载升压试验,待融冰的地线接入装置中,由于地线绝缘强度不足,试验过程中接入装置的地线与相邻地线间的间隙可能会被击穿,因两段地线间隙击穿产生的接地故障会损坏换流站设备,使用本文提出的电压偏差保护可以保护换流站设备安全。电压偏差保护与其它保护共同构成完善的保护系统确保融冰装置正常运行。使用牛寨换流站的地线融冰参数建立了仿真模型,针对装置运行过程中可能出现的故障,搭建了12种保护模型,并对地线融冰过程中可能出现的各种故障的暂态过程进行了仿真分析,分析结果表明,在地线融冰过程中出现故障时12种保护能迅速动作,确保融冰装置与变电站设备安全。本文设计的直流融冰装置控制保护系统在牛寨换流站现场得到了验证,可以保护融冰装置正常运行,满足融冰需求。