风电具有随机性、间歇性、不可控性,大量并网会对电力系统安全产生较大影响。在我国,风电基地多位于远离负荷中心的“三北”地区,随着“全球能源互联网”的发展,风电基地集群接入系统远距离输送的方式得到更为广泛的应用,这种方式具有高集中、弱电网、远距离特点,加上大规模风电并网蕴含的随机扰动,故障伴随潮流转移导致连锁跳闸的概率较大,亟待从系统的视角开展风电并网继电保护研究。本文从系统的角度提出一种保护与控制融合的新方法,从风电潮流波动中识别出线路故障跳闸后潮流转移导致非故障线路过负荷,结合自适应过负荷保护在线路安全的前提下挖掘其潜在过负荷能力;同时融合紧急控制功能消除非故障线路过负荷,解决连锁跳闸问题,并仿真检验其准确性。首先,针对风电并网系统故障动态过程特点,提出潮流转移识别的研究对象和前提条件,构建基于本地信息的“不对称潮流转移”识别方案。该方案不依赖通信,决策快速,并考虑了系统振荡、发展性与转换性故障等因素的影响,解决传统广域保护对通信要求高、计算量大、难以确定合理保护范围的实用化困难问题。其次,构建风电并网系统保护,融合相对快速的继电保护与相对慢速的紧急控制功能,计算线路或断面的过负荷量和承受时间,在保证系统稳定的前提下保护电气设备。不同于传统保护装置,本保护以电气设备和电力系统共同作为保护对象。不同于传统广域后备保护,本保护将本地获取的故障信息、潮流转移信息等作为检测系统状态变化的依据。再次,提出自适应过负荷技术,针对线路暂态温升的特点,采取变电站与沿线监测数据相配合的实时温度预测方案,并通过回声状态网络对在线数据的学习,实现了高精度的温度短时预测。分析线路紧急载流能力,估计线路承受过负荷的最大能力,修改保护动作时间整定值,为安全稳定控制系统争取时间。解决现有增容技术不满足快速性、不能区分过负荷与故障导致在继电保护领域内应用较少的问题。综合以上理论研究的基础上,本文构建站域集成系统保护为站域内全部或部分相关的电气设备提供后备保护,并以风电上网点变电站实际参数为例进行仿真验证,验证结果表明保护的选择性和可靠性均符合要求。