高压直流输电系统的电压等级高、传输距离长、所经地形复杂，线路故障比较常见，由于线路故障造成的单、双极闭锁要占到40%以上，因而直流线路保护的性能受到广泛的关注。高性能的高压直流输电线路保护可及时发现线路故障，是直流系统及与之相连的交流系统安全运行的重要保证。本文介绍了高压直流输电系统的基本概念，总结了高压直流输电系统故障定位、保护方案和计算仿真的方法和措施。本文主要研究成果如下：（1）使用了电磁仿真软件PSCAD/EMTDC，建立了单极型12脉波大地回线方式的高压直流输电系统仿真模型，利用该模型深入研究了高压直流输电系统的控制策略和接线方式，并对HVDC系统的各种典型故障情况进行了仿真与故障分析。（2）通过对直流线路不同类型故障两端电气量的分析，提出了一种新型高压直流输电线路保护方案——基于暂态电流变化量。该方案通过计算两端暂态电流的位移偏差量以及变化乘积项，能够正确识别区内外故障，且不受暂态过程中分布电容的影响，耐受过渡电阻能力强，易于实现，可靠性高。（3）提出基于双端暂态电气量的高压直流输电线路的故障定位方案。该方案综合考虑了多种因素的影响和作用，如：长距离高压直流输电线路对地分布电容影响。以故障点为参考基准，建立线路的电压电流平衡矩阵方程，采用双端电压、电流递推法计算故障距离。该方法可以消除过渡电阻的影响，测距精度高。最后，总结了全文的主要研究内容和研究方法，通过实验验证了研究结果的正确性，对进一步深入研究有一定参考价值。