纵联电流差动保护具有原理简单、灵敏度高和天然选相能力等优点，被广泛作为输电线路的主保护。然而该原理应用于高压长距离输电线路时，受分布电容影响性能较差。针对该问题，继电保护工作者提出了一系列解决方法，但仍存在不足，主要表现为：这些方法需要使用电压量信息，保护可靠性会受到电压互感器的不利影响；部分方法还要求双端电压量信息同时向对端传送，对通信通道要求较高。　　　　本文认为较理想的解决方案是在不引入电压量的前提下有效解决分布电容问题。为此，本文借助新型数字信号处理算法充分发掘故障电流中蕴含的故障特征信息，并采用模型识别的保护思想，成功研制出基于故障电流工频分量和暂态分量的不受分布电容影响的高压输电线路纵联保护新原理及保护方案。研究成果包括：　　　　（1）基于最小二乘矩阵束算法能够分析故障暂态电流组成的特点，提出了一种基于频域模型识别的输电线路纵联保护新原理。首先在复频域中推导出线路故障时两端电流故障分量之和与之差比值的理论表达式，作为待识别的基准模型。进而定义频域模型误差函数用于刻画实际故障电流数据与基准模型的符合程度。区外故障时，故障电流数据符合基准模型，模型误差等于0；区内故障时，故障电流数据不符合基准模型，模型误差大于0，据此区分外部和内部故障。该原理具有不受分布电容影响，充分利用故障暂态电流信息，能够灵敏快速动作，耐受接地电阻能力达400Ω等优点。ATP仿真和动模仿真验证了新原理的有效性。　　　　（2）提出了一种基于时域模型识别的输电线路纵联保护新原理。首先在分布参数模型和Bergeron模型下推导出利用两端电流数据计算各端电压工频相量和瞬时值的公式。接着建立了区外故障时端电流和端电压所满足的时域故障特征模型，并定义了时域模型误差函数。区外故障时，模型误差等于0；区内故障时，模型误差大于0，据此区分外部和内部故障。在实现保护原理时，利用了快速相量提取算法用于精确快速提取故障电流中的工频分量。该原理不受分布电容影响，无需补偿电容电流；仅需10ms数据窗，可以实现快速动作；耐受接地电阻能力达400Ω。ATP仿真验证了新原理的有效性。　　　　（3）频域模型识别和时域模型识别线路纵联保护新原理性能优异，但都要求故障电流暂态过程丰富，因此当故障电流暂态过程微弱时均无法投入。针对该问题，提出了一种基于故障电流工频分量的输电线路纵联保护新原理。理论分析和ATP仿真表明：利用两端电流工频相量计算出的电压工频相量的幅值在区外和区内故障时存在差异，据此可以构造基于电压相量幅值的保护判据。区外故障时，保护可靠不动作。区内故障时，对于非单相接地类型故障，保护灵敏动作；对于单相接地故障，保护耐受过渡电阻能力达200Ω。此外，保护不受分布电容影响，动作速度较快。　　　　（4）将时域模型识别纵联保护和故障电流工频分量纵联保护配合使用，提出了一种仅用电流量的高压输电线路纵联保护方案。当故障电流暂态过程丰富时，投入时域模型识别保护原理；当故障电流暂态过程微弱时，投入故障电流工频分量保护原理。该保护方案不受分布电容影响；适用于故障暂态过程明显的高压长距离输电线路以及电缆线路，当故障暂态过程衰减至微弱时也能投入；无需使用电压量，可靠性较高；仅需使用10ms数据窗，可以实现快速动作。