从上述UPFC保护系统设计原则可以看出，若检测到可能危及UPFC装置运行安全的外部交流系统故障时，UPFC保护系统中的相应保护将会动作于闭锁换流器、跳开QF2、触发TBS、QF4合闸和QF5合闸。一般来说TBS可在故障发生后5ms内导通，QF2和QF4、QF5则分别在接收到保护动作信号后40ms左右完成跳闸或合闸。

　　4 UPFC对纵联保护的影响

　　外部交流系统故障5ms内，TBS触发导通，旁路了串联变压器的二次侧绕组，也相当于旁路了UPFC串联换流器的等效串联电压源，这将引起交流系统中电气量的再一次快速变化，给线路纵联保护带来不利的影响。

　　4.1 纵联零序保护

　　纵联零序保护的原理简单、实现方便，且灵敏度高、抗过渡电阻能力强，常用于220kV及以上电压等级输电线路中作为各类接地故障的主保护[22]。

　　以北京四方继保公司的CSC101保护中的纵联零序保护为例，其设正、反2个零序方向元件，动作区如图7所示。

　　正方向元件的整定值可以整定，反方向元件不需整定，灵敏度自动比正方向元件高，电流门槛取为正方向的0.625倍。

　　由式（1）和式（2）可知，零序方向元件的本质是判断保护测量得到的零序阻抗是否呈现感性。

　　对于并联换流器而言，由于并联变压器的高压侧绕组为三角形接法，UPFC并联换流器注入或吸收的电流不会出现在系统零序网络中。对于串联换流器而言，在发生外部交流系统故障后、TBS触发导通前，由于UPFC串联变压器低压侧为中性点经大电阻（阻值达到500Ω）的星形接法，可以认为交流系统的零序电流仅在串联变压器的高压侧绕组和平衡绕组中流通，UPFC串联换流器注入的电压不会出现在系统零序网络中。因此，TBS触发导通前UPFC在系统零序网络中呈现为感性特征。故障发生5ms内TBS触发导通，串联变压器的二次侧绕组被短接，等效于将等效漏抗串联在线路中运行。因此，外部交流系统故障后，无论TBS导通与否，UPFC在故障零序网络中均呈现为感性特征，零序方向元件可以正确判断故障方向，即UPFC接入不会对纵联零序保护的性能造成不利的影响。

　　4.2 纵联距离保护

　　纵联距离保护是一种由线路两端超范围整定的距离保护经通道交换信号构成的全线路快速跳闸的方向保护，其动作特性与距离保护基本一致。下面主要分析TBS触发导通可能引起的功率倒向对纵联距离保护的影响。

　　（1）功率倒向对双回线纵联距离保护的影响

　　在如图8所示的平行双回线输电系统中，线路L2采用闭锁式纵联距离保护。