直流输电技术具有传输容量大、传输距离远、控制快速灵活、线路造价低等优点,在我国远距离、大容量输电和异步联网中占据着越发重要的地位。直流输电线路是直流输电系统中故障率最高的元件,本文对直流输电线路的继电保护技术展开研究。本文基于均匀传输线推导了直流输电线路波动方程的频域形式。引入相模变换的手段对直流输电线路存在电磁耦合的正负极电气量进行解耦和得到独立的模分量,简化了故障电磁暂态过程的分析难度。探究了线路参数频变的两个主要因素:肌肤效应和大地返回效应。针对传统直流输电线路差动保护分布电容电流影响大的问题,提出了一种基于贝瑞隆等效模型的直流输电线路差动保护方法,从原理上消除了分布电容电流对差动保护的影响。针对线路参数的频变特性导致贝瑞隆分极差动保护在差电流计算过程中产生误差的问题,提出了采用线模差电流作为差动保护的动作判据,并设计了基于地模差电流和线模差电流比值的故障类型判别方法,形成了完整的基于贝瑞隆模型的模量差动保护方案,提高了直流输电线路差动保护的速动性和灵敏性。提出了一种基于行波差电流波形相似度的故障测距方法。基于均匀传输线模型推导正向行波差电流和反向行波差电流与故障电流的函数关系;基于两种差电流波形所具有的相似性,并利用Pearson相关系数表征二者波形的相似度并提取故障位置信息,提出了一种高压直流输电故障测距新方法。方法利用双端电压电流量的时域信息,无需检测行波波头,受过渡电阻影响较小,定位精确,抗噪声干扰能力强,可靠性高。