近年来我国正大力发展特高压远距离输电以及全国联网的建设,高压直流输电工程也将发挥着越来越重要的作用。由于高压直流输电线路十分长,所跨越的地区地理及气候等因素复杂,因此发生故障的概率比较大。高压直流输电传输功率很大,一旦发生故障,所产生的故障突变电流将对系统造成很大的冲击。因此,对高压直流输电线路的保护有较高要求。然而目前所投运的高压直流行波保护皆存在耐过渡电阻能力不足,抗干扰能力差等缺陷,在实际运行中也出现过保护失效的事故,因此寻找新的保护原理与改进方案就显得非常必要与迫切。　　本文参考天广高压直流输电系统,运用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建了高压直流输电系统模型。其后详细分析天广直流输电行波保护缺陷的根本原因,详细研究并总结了电气量的模型及行波在故障时的变化特征。根据这些特征共设计了三种保护方案,分析了三种保护方案各自的性能,并比较了三种保护方案的优劣。　　首先设计出了基于线模极波的单端行波保护方案,该方案具有高速动性,能够保护线路全长,抗干扰能力一般,耐过渡电阻能力不够突出。然后设计了基于地模极波的单端行波保护方案,此方案具有很好的耐过渡电阻能力与较好的抗干扰能力,但对线路末端保护不足,速动性与前一方案相比略差。两种方案可配合使用,增强保护性能。　　传统的行波保护是纯时域或纯频域的保护。小波变换具有良好的时频局部化功能。本文最后提出了第三种保护方案——基于小波分析的单端行波保护方案,设计出了具体的判断算法。再通过仿真实验验证了该保护方案原理的正确性,该保护方案的速动性好,耐过渡电阻能力强,能可靠辨别线路末端高阻接地故障和逆变侧区外故障,是一种优良的保护方案,比前两种保护方案性能更优越;但其缺点是一套保护装置只能保护一根线路。