本发明公开了一种基于数学形态梯度和数学形态熵的直流输电线路保护方法，包括步骤：1)采集直流线路电压信号，并对电压信号进行线模转化；2)构建改进的形态滤波器，滤除线模电压信号中的噪声奇异点，并进行多尺度形态梯度处理，根据处理结果构造故障启动判据；3)对故障信号进行多尺度数学形态梯度处理，利用不同尺度下的数学形态梯度学处理结果，构造数学形态熵，构造区内区外故障判据及正负极故障判据。本发明可快速滤除信号中的噪声奇异点，通过多尺度数学形态梯度和形态熵，快速准确的实现故障识别。