牵引供电系统会经常发生短路事故,造成高速铁路运行发生中断,如果不能快速的定位故障点并及时排除故障,将严重影响牵引供电系统的运行安全,并给铁路的运输生产造成重大损失。故障测距装置是一种安装在变电所的装置,它通过实时监测牵引供电系统故障状态下的暂态电压电流信号,并经过分析计算给出故障点的位置。牵引供电系统由于其特殊的供电方式,故障测距的准确性和精确性一直是故障测距装置研究与开发的一个难点。目前牵引供电系统中应用的故障测距装置,其测距原理基本都是采用阻抗法、电流比法,这几种方法是基于暂态过程的基波成分进行计算的,十分容易受到线路结构、过渡电阻、故障类型等因素的影响,因此测距精度较低。行波法是近年来逐渐发展起来的故障测距方法,行波法利用故障时输电线路产生的高频行波信号进行测距,定位准确,而且速度较快。基于行波原理的故障测距装置已经在电力系统有较大范围的应用,而在牵引供电系统尚处空白,是研究和开发的热点。因此本文拟针对牵引供电系统,开发了一套基于Zynq-7000的高精度、高性能的故障测距装置。本文首先建立了牵引供电系统ATP仿真模型,并通过大量实验获取接触网—钢轨短路故障下的高频暂态行波,为故障测距算法提供数据基础。行波波头的识别精度决定了故障测距的精度,因此为了能够精确的识别高频暂态行波波头,选取了多个双正交小波基对行波进行分析比较,提出采用对行波波头识别度较高的Bior1.5小波作为分析行波信号的小波基,并将Bior1.5小波分析作为故障测距装置的核心算法。本文的重点是采用Zynq-7000研发故障测距装置,完成了测距装置的总体硬件设计,利用Vivado开发实现了总体结构下的各个功能子模块。包括A/D采样模块、FIFO缓存模块、Bior1.5 FIR模块、小波模极性与极大值判定模块、故障距离计算模块,将子模块构成了测距装置整体硬件系统并验证了该系统的设计正确性。最后为了测试故障测距系统的性能,产生了实际的接触网—钢轨短路故障下高频暂态电流行波作为系统的输入信号。测距结果表明,该装置误差范围在±100m左右,具有较高的测距精度以及实际工程应用价值。