随着云广±800kV特高压直流输电工程的开工建设,标志着我国特高压输电网已经进入了工程实施阶段。特高压输电线路输电距离远、输电容量大、分布范围广、穿越地区地形和自然环境复杂、气候条件多变,容易导致故障的发生。准确的故障定位不仅大大减轻了人工巡线的艰辛劳动(尤其在地形比较复杂的地区),而且能查出人们难以发现的故障,从而及时恢复线路和保证可靠供电,有利于电网的安全稳定和经济运行。因此研究特高压输电线路的故障定位方法具有重要的现实意义。本文主要研究内容包括以下几个方面:(1)分析了影响特高压输电线路故障定位精度的主要因素。分析发现,传统的傅氏算法、不准确的线路长度和参数都会造成相当大的故障测距误差,在此基础上本文提出了傅氏算法的在线校正方法,同时针对单回线和双回线分别提出了利用线路两端的电气量进行输电线路长度和参数的在线校正方法。经仿真验证,改进傅氏算法能准确地提取工频相量;单回线参数在线校正法能准确计算单回线的正、负序阻抗;双回线参数在线校正法能准确计算出其同、反序网络中的序参数,为后面的测距算法奠定了准确的数据基础。(2)由于同杆双回线不仅相间存在互感、线间也存在互感,因此双回线故障定位比单回线复杂。本文首先将双回线解耦成同序网络与反序网络,根据反序网络两端电源和系统阻抗为零的特点,提出了一种同杆双回线时域故障定位算法,该算法利用单端电气量计算出故障点的电压电流,然后根据交流电弧转移特性来构造测距算法,并以750kV同塔双回线为例进行上述算法的仿真验证。(3)目前,国内外对直流电弧特性研究还较少,本文在对直流电弧炉和高压直流电弧特性的比较研究基础上,建立了适用于特高压直流输电线路的电弧等效模型,提出了基于贝杰龙模型的特高压直流线路单端故障定位算法,该算法利用直流电弧转移特性来构造测距算法,并以±800kV云广特高压直流输电线路为研究对象,对测距算法进行仿真验证。(4)随着现代微电子技术的飞跃发展和对行波传播规律以及对暂态信号获取方法的进一步掌握,行波故障测距装置已广泛应用于高压输电线路上,但行波测距方法有其固有的缺陷。本文在对行波测距盲区分析研究的基础上,提出了两种能消除行波故障测距盲区的故障定位算法,这两种方法利用故障线路重合行波来实现故障定位,算法1是将重合行波进行三次B样条分析后,根据合闸行波和合闸行波在故障点处的反射波之间的时间差来进行故障定位,算法2是利用故障线路重合过程中一端断路器处于合闸而另一端断路器处于断开状态,利用单电源供电网络的故障边界电流来构造单端故障定位算法,并以1150kV特高压交流输电线路为研究对象进行算法有效性和可行性的仿真验证。