过去二十年,风电、光伏等新能源爆发式增长。截止2021年底,新能源总装机容量高达6.35亿千瓦,新疆、内蒙等局部地区短时间断面内新能源发电量最大占比接近50%。由于新能源电源故障等值内电势不恒定,短路电流波形畸变严重,导致基于同步机故障电流特征设计的保护动作性能下降。保护不正确动作引发新能源电源的大规模脱网,甚至威胁系统安全运行。因此,如何正确认知新能源故障电流变化特征,进而研究可靠的保护新原理是大规模新能源送出线路保护面临的关键问题。论文以新能源电源故障特性认知为基础,提出了新能源送出线路保护新原理,研制了保护样机并利用人工短路试验验证,具体创新成果如下:（1）基于换流器故障穿越控制策略切换边界,探明了不同换流器不同时间尺度的故障电流波形特征差异。证实了换流器与传统同步机之间以及不同换流器之间故障电流波形特征存在本质差异,揭示了传统纵联保护在新能源接入强电网和新能源接入弱电网场景的性能下降机理。解决了新能源故障特征难以正确认知、保护性能分析缺乏理论依据的问题,为保护新原理的研究奠定了基础。（2）提出了适应于新能源接入强电网的故障电流波形相似度保护原理。提出了基于故障电流波形特征提取的保护设计思路,突破了传统保护依赖工频幅值、相角比较的局限。提出了基于余弦相似度的故障电流波形差异提取方法,构造了计及稳定因子的实用化保护判据,提升了保护在新能源零出力场景下故障识别的精度。解决了新能源接入强电网时传统纵联保护性能下降的问题。（3）提出了适应于新能源接入弱电网的故障电流波形奇异性保护原理。利用线路双端换流器控制策略不同而导致的本征响应阶段故障电流差异,提出了基于奇异值分解的波形奇异性特征提取方法,进而构造了基于奇异性检测的启动判据和奇异值比较主判据,解决了弱电网场景下新能源送出线路传统纵联保护无法适用的问题。（4）提出了基于特征信号误差分析的波形特征保护新原理整定方法,为保护新原理的工程应用提供整定依据。基于电流波形采样值传输的通信模式,研制了新能源送出线路保护样机。提出了基于新能源模型及录波数据回放的综合测试方案,全面验证了保护新原理的动态性能,进一步通过人工短路试验证实了所提保护的有效性。解决了保护新原理数据需求与现有保护平台性能不匹配的问题。