تحقیقات نشان داده است که ایجاد و تکامل شبکه‌های HVDC چند پایانه مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ می‌تواند مناسب‌ترین گزینه برای افزایش سهم منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم قدرت آینده باشد. مشکلات فنی مختلفی در ارتباط با این نوع شبکه نوظهور وجود دارد که مساله حفاظت و قطع جریان خطای DC شامل تشخیص، مکان‌یابی و پاک‌سازی خطا در زمانی در حدود چند میلی‌ثانیه یکی از چالش‌برانگیزترین این موارد می‌باشد. در بخش اول این رساله، اصول و راهبردهای حفاظت شبکه MTDC مورد بررسی قرار می‌گیرد و دو روش حفاظت غیر واحد مبتنی بر اثر اندوکتانس سری خط در بازتاب و عبور امواج سیار خطا برای حفاظت از خطوط انتقال کابلی و هوایی در شبکه MTDC ارائه می‌گردد. روش اول که از دامنه امواج سیار ولتاژ قطب اندازه‌گیری شده با استفاده از گرادیان مورفولوژی بهره می‌برد، جهت حفاظت از خطوط انتقال کابلی و هوایی با طول متوسط به کار می‌رود. روش دوم که برای حفاظت از خطوط انتقال کابلی و هوایی با طول زیاد به کار می‌رود، از دامنه و جهت نسبی پیشانی امواج سیار ولتاژ و جریان مود خط اندازه‌گیری شده به وسیله گرادیان مورفولوژی چندسطحی استفاده می‌کند. در بخش دوم، یک مدل دقیق برای مدارشکن DC جریان تشدیدی مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ ارائه و اعتبار این مدل با مقایسه نتایج شبیه‌سازی آن با نتایج تست انجام شده بر روی یک نمونه واقعی تأیید می‌شود. سپس با استفاده از این مدل، مطالعات و شبیه‌سازی لازم جهت ساخت یک مدارشکن ماژولار با ولتاژ عملکرد بالا جهت کاربرد در شبکه MTDC انجام می‌شود. افزون براین، یک مدل شبیه‌سازی زمان واقعی برای کاربرد در تست مبتنی بر شبیه‌سازی زمان واقعی سیستم حفاظت برای این نوع مدارشکن پیشنهاد می‌شود. در بخش سوم، با در نظر گرفتن ویژگی‌ها، اصول و نیازمندی‌های عملکرد سیستم حفاظت شبکه MTDC، دستورالعملی برای تست مبتنی بر شبیه‌سازی زمان واقعی سیستم حفاظت شبکه MTDC ارائه می‌گردد. در این دستورالعمل، نیازمندی‌های عملکرد سیستم حفاظت شامل سرعت، حساسیت، انتخاب‌گری، قابلیت اطمینان، انسجام و استقامت با اعمال روش تحلیل آماری بر نتایج تست به‌صورت کمی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.
واژگان کلیدی: شبکه MTDC، خطوط کابلی و هوایی، حفاظت خط انتقال، مدارشکن DC، تست سیستم حفاظت DC