在电力线路发生故障时,所产生的行波信号是一种多分量、非线性、宽广频带非平稳暂态信号,在一定时间与频带范围内存在大量的能反映故障点位置、故障类型、故障程度、故障持续时间等波形特征信息。单纯使用信号的时域或频域信息难以有效分析故障行波信号特征量。因此,准确、快速的对故障行波信号特征信息进行提取及分析,对输电线路保护具有重要的意义。论文首先详细分析了国内外信号的时频分析方法,总结了在针对多分量、非平稳信号的分析方面,与其他分析方法相比,Wigner Ville分布是以信号的时间和频率为自变量的函数;使其在信号分析时,可以对它的时间和频率进行分别选取,进而避免了时间和频率之间相互制约的缺陷;并由此提出利用Wigner Ville分布对故障行波信号进行波形特征信息提取及分析。将故障行波信号利用EMD方法得到不同频率段的单分量信号:对所有单分量行波信号进行去伪处理,筛选真实行波分量并求出各分量的Wigner Ville分布;抑制Wigner Ville分布中产生的交叉干扰项,线性叠加得到原始故障行波信号的Wigner Ville分布:求取该Wigner Ville分布行波信号的能量谱密度分布,提取时频特征信息,实现故障行波信号波形特征的精确分析。然后,论文在基于Wigner Ville分布的方法精确检测及提取故障行波信号的时间特征量的基础上,在不同的故障情况下,实现故障精确定位。最后,基于宽频带暂态信号波形特征唯一的特性,利用Wigner Ville分布的方法提取故障行波信号的上升时间、能量幅值、中心频率、频率域等时域和频域特征量,建立故障行波特征量数据库,利用特征量相关性匹配的方法识别输电线路区内外故障,实现输电线路的保护。仿真结果表明,论文方法不受噪声的影响,能够准确获取故障行波信号的波形特征信息;利用定位算法进行验证,可实现较高精度的故障定位;并且是一种准确可靠的输电线路保护方法。论文所述方法能够精确提取及分析故障行波信号的时频域波形特征信息,并且能够快速、准确的实现输电线路故障定位和线路保护,为输电线路的继电保护提供了新思路,有望促进行波保护实用化。