同塔四回线路输电是有效利用线路走廊、提高输电容量、降低电力建设成本的一种有效方法。在同塔四回输电线路中,由于四回线路间存在互感,以及存在异常复杂的跨线故障,给故障分析、保护方案配置以及整定计算都带来了很大的挑战。光纤通信技术的发展为同塔四回输电线路的主保护即电流差动保护提供了良好的技术支撑。因此,研究同塔四回输电线电流差动保护对提高同塔四回线的保护速动性、供电可靠性及电网的安全稳定性具有重要意义。本文是作者在硕士生研究期间对500千伏同塔四回输电线路电流差动保护方面科研的总结,主要包括以下内容:(1)首先研究同塔四回输电线的分析基础——同塔四回输电线相模变换,针对两种更符合实际的同塔四回线数学模型,分别从数学上推导了相模变换时相似变换矩阵所须的充分必要条件。并考虑四回线不同的连接方式,对同塔四回线的故障序网图进行分析,为同塔四回线电量分析及数值计算打下理论基础。(2)线路的分布电容电流可能会影响电流差动保护的灵敏度与可靠性,本文对同塔四回线的电容电流进行了分析。同塔四回线由于线路回数的增加使得该影响更加复杂和显著,电流差动保护在同塔四回线中应用时需要详细考虑电容电流的补偿。在相模变换的基础上,本文提出了适合于同塔四回线的电容电流补偿方案,基于此补偿方案,电流差动保护的灵敏度与可靠性都有效提高。(3)同塔四回线的故障电流经相模变换后有着不同的故障反映能力,因此选择不同的相模变换矩阵,综合利用不同的模量,能实现单相接地故障的选相及分相动作。基于上述原理,本文提出了同塔四回线模量电流差动保护方案,其电容电流补偿方案更简单,而且有足够的灵敏度与动作速度。(4)同塔四回线电容电流补偿复杂,而且电容电流很难完全补偿,需要寻求更好的电流差动保护方案。本文采用线路的贝瑞隆模型,推导四回线电流的计算公式,该计算电流在区内故障时与采样电流有较大差值,而区外故障时基本相等。利用数学形态学梯度提取计算电流与采样电流的故障后变化量,文中提出了适合于同塔四回输电线的贝瑞隆电流差动保护,由于该保护方案在模型上已计及分布电容,所以不受电容电流的影响,具有较高的灵敏度与可靠性。对于上述各种保护方案,文中都利用仿真软件建立相应的基于分布参数的同塔四回线模型并验证,证实了各种保护方案的可行性与有效性。最后,综合全文进行总结,指出研究中有待解决的问题及进一步研究的方向。