电力系统容量不断扩大、电压等级不断升高和电网结构的日益复杂，使电力系统对高压电网继电保护提出了更高、更迫切的要求。线路纵联保护是高压输电线路广泛采用的一种主保护，线路纵联保护的快速、可靠动作对维持系统稳定意义重大。本文以超/特高压输电线路纵联保护为研究对象，针对特高压输电线分布电容大的特点，研究了不受线路分布电容影响的纵联保护判据；距离元件作为距离纵联保护和后备距离保护的核心元件，受振荡影响大，本文对距离元件的振荡闭锁和故障开放方法进行了研究，并研究了振荡中的选相问题。本文具体开展了以下研究工作：（1）提出了基于故障分量综合阻抗的纵联线路保护原理。故障分量综合阻抗定义为线路两端故障分量电压相量和与故障分量电流相量和的比值。在外部故障时，故障分量综合阻抗反映输电线路上的容抗，其模值较大；内部故障时，反映系统电源阻抗和线路阻抗，其模值相对较小，据此可以区分被保护线路上是否发生了故障。该原理不受电容电流的影响，本身具有选相能力，可以用于带或不带电抗器补偿的线路，理论上与过渡电阻无关。（2）因故障分量仅能短时提取，故障分量综合阻抗判据仅能短时应用，为在故障全程中提供保护，提出了基于全量综合阻抗的纵联线路保护原理，作为故障分量综合阻抗保护判据的后备。全量综合阻抗定义为线路两端电压相量和与电流相量和的比值。在外部故障时，全量综合阻抗反映输电线路上的容抗，其虚部一个数值较大的负数；内部故障时，其虚部为正数或为数值较小的负数，据此可以区分线路上的内部和外部故障。该原理不受电容电流的影响，本身具有选相能力，可以用于带或不带电抗器补偿的线路，抗过渡电阻能力强，可以在故障后长期使用。（3）故障分量综合阻抗同时受到线路相间电容和线路对地电容的影响，计算结果因不同的故障类型有波动。提出了基于故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的纵联线路保护原理。这三种保护原理不需对电容电流进行补偿，不受过渡电阻的影响，计算结果稳定，整定时分别根据线路正序、负序和零序电容参数进行，整定原则明确。这三种保护原理本身不具备选相能力，可以应用在不需要选相跳闸的场合，例如高压电缆线路或110kV及以下的架空及电缆线路。对于需要选相跳闸的场合，可以与选相元件配合使用。（4）给出了基于综合阻抗的纵联保护原理的纵联保护方案，该方案不需要对电容电流进行补偿，可以用于带或不带补偿电抗器的线路，在故障全过程中均能够实现速动保护，灵敏度高，具有一定的工程实用价值，为免PT异常时失去保护，配以电流定值较高的全电流差动保护作为后备。分析了这套方案在不同运行情况，包括转换性和发展性故障、振荡、非全相运行等情况下的性能，并用EMTP和动模数据进行了验证，仿真结果证明了这套方案的有效性。（5）线路电流差动保护已经在电力系统中大量使用，但该原理受线路分布电容电流的影响，发生高阻故障时，灵敏度不足。提出了基于电阻性差流的差动保护判据，可以作为现有差动保护原理的补充。该判据采用差电流的电阻性分量来构成差动保护判据，可以避免电容电流的影响；对于高阻接地故障的灵敏度高，可以作为电流差动保护的补充。（6）距离纵联保护，通过互传信号来结合线路两侧的距离元件动作情况来判断线路上是否发生了故障，纵联保护亦广泛采用距离保护作为后备。在系统振荡时，距离元件容易误动，需要进行闭锁，并在发生故障时进行开放，目前的振荡闭锁和开放措施对距离元件的性能有较大影响。提出了基于线路两端电压夹角的线路保护稳定破坏检测元件。利用保护安装处的电压、电流和线路阻抗参数来计算出线路对侧母线处的电压。根据保护安装处的电压和计算的线路对侧母线电压之间的夹角来判断系统是否失去稳定。该元件能够准确判断系统是否失稳、及时闭锁距离保护，并与振荡周期自适应。提出了基于线路两端电压间夹角的振荡中三相故障开放判据。系统振荡时该角度周期性变化，变化周期与振荡周期相同；线路上发生三相故障时，该角度稳定为180°。根据线路两端电压间夹角相对于时间的变化率，可以推测该角度在180°左右的较小角度区间内停留的时间，基于线路两端电压间夹角的振荡中三相故障开放判据即据此提出。该判据可以实时根据振荡速度确定开放时间，加快了振荡中三相故障的切除速度。振荡中的选相是一个难题，目前的选相方法仍有缺陷。提出了基于阻抗相对变化的高压线路保护选相新原理，用作振荡期间的选相元件。根据故障环上的测量阻抗为一恒定数值，而非故障环上的测量阻抗随振荡变化这一特征来得到选相结果。该元件提高了振荡中不对称接地故障的选相速度。