近年来,大规模清洁能源并网、远距离高效电能传输、区域电网异步互联的需求驱动了柔性直流电网的迅速发展。然而,柔性直流电网全新的故障特性给其故障应对带来了更高的要求,不仅需要对故障区域进行准确的识别与可靠的隔离,更要求毫秒级的识别与隔离速度,最大程度降低故障带来的影响。基于此,本文围绕柔性直流电网故障识别与隔离两个方面展开研究,主要工作与成果归纳如下:首先,针对主保护高阻故障识别能力较弱的问题,提出了耐过渡电阻的行波保护故障识别方案。对区内外故障行波展开了分析,揭示了区内非金属性故障与区外故障下波头存在的相似性;针对行波传播寻找差异性,得出区内非金属性故障下线路端口电流在两个入射行波之间存在独有的短时下降现象;基于该差异性构建了故障识别判据,可将故障细化识别为区内低阻故障、区内高阻故障、区外低阻故障与区外高阻故障,较好地解决了区内高阻故障与区外低阻故障易混淆的问题。仿真验证表明,所提方案具有较强的耐过渡电阻能力。其次,针对基于分布电容电流补偿的电流差动后备保护依赖准确线路参数的问题,提出了耐线路参数误差的电流差动故障识别方案。从波阻抗与波速的角度,分析了贝瑞隆模型下线路参数误差对补偿电流的影响,得出该影响主要源于波速偏差的结论。提出了耐线路参数误差的电流差动故障识别方案,基于小波变换模极大值设计了校正波速偏差的方法。仿真验证表明,所提方案在不设置延时和不提高整定值的情况下,可实现±50%线路参数误差范围内的准确故障识别。然后,针对故障隔离中断路器开断与复位速度的问题,提出了适用于柔性直流电网故障快速隔离及重合闸的直流断路器。所提断路器通过可变钳位电压迫使线路电流下降过零,实现故障快速清除;可实现快速重复投切,适用于柔性直流电网瞬时性故障场景;开断过程不会加剧故障电流上升,具备较好的故障限流能力。仿真验证表明,所提直流断路器开断时间在3 ms以内,复位时间在11 ms以内。随后,针对故障隔离中电流上升过快的问题,提出了基于电流下降量解析式求解的柔性直流电网限流配置方案。基于超导限流器（superconducting fault current limiter,SFCL）展开了限流效果分析,确定了以解析式求解为基础的配置思路。定义了指导SFCL配置的电流下降量评估指标,推导了其解析式求解方法。基于电流下降量的解析式求解,设计了兼顾安装位置与电感大小协调的配置方案。算例验证表明,所提配置方案可利用较少数量与较小电感值实现有效限流,且适用于不同类型故障与输电线路。最后,针对交流侧隔离方式改变交流电网电流分布的问题,提出了适用于交流电流快速计算的柔性直流电网故障等效模型。结合直流故障暂态特性与交流电流计算需求,建立了直流故障分析基本原则;基于该原则,对不同短路电阻下的直流故障进行了解析,提出了直流故障等效模型。算例结果表明,所提等效模型与PSCAD/EMTDC模型的故障电流误差在10%以内,可满足交流电流计算的精度要求。