本申请公开了一种柔性直流电网金属回线的接地故障保护系统及其保护控制方法，该接地故障保护系统包括上层控制装置和与上层控制装置信号连接的极控制装置、主保护装置和辅助保护装置。辅助保护装置用于对柔性直流电网的金属回线层的接地故障进行监测，当金属回线层发生接地故障时向上层控制装置发送接地故障信号；主保护装置用于根据本站电流和金属回线层的对侧电流计算差流，并根据差流控制金属回线层的直流转换开关进行保护控制。从而实现对柔性直流电网的保护，保证柔性直流电网的安全运行。