本发明公开了一种柔性低频输电系统的过电压保护装置，包含第一～第七避雷器；第一避雷器一端连接于工频变压器电网侧；第二避雷器一端连接于工频变压器与工频断路器之间的联络线上；第三避雷器一端连接于工频断路器阀侧出口；第四避雷器一端连接于桥臂电抗器与换流阀之间；第五避雷器一端连接于低频断路器的阀侧出口；第六避雷器一端连接于低频断路器与低频变压器之间；第七避雷器一端连接于低频变压器线路侧。该过电压保护装置降低了低频输电系统过电压水平，提高了低频输电系统的可靠性和经济性；本发明还公开了一种低频输电系统过电压保护装置参数设计方法。本发明公布的过电压保护装置及参数设计方法均柔性低频输电系统。