高压输电线路的精确故障定位可以极大的缩短巡线时间，加快恢复供电，对电力系统安全和经济运行具有非常重要的意义。 本文采用基于全球卫星定位系统(GPS)授时的双端数据同步的输电线路故障定位方法，做了如下工作： 针对较长和超长输电线路，首次提出了基于分布参数模型的有限差分故障定位算法。该算法先利用相模变换将相量转换成模量，再在模量域利用有限差分法直接获取线路波动方程的数值解，根据故障点电压的唯一性来求取故障点的位置。该算法具有如下特点：算法采用精确的分布参数模型，能很好的反映线路的波动特性和实际运行情况，模型误差小；采样数据的各种频率分量均满足线路波动方程，算法直接从波动方程出发进行求解，使得算法对采样数据具有很好的适应性，利用暂态数据亦能精确定位。 针对安装有串补电容装置的输电线路，首次提出了基于微分方程法的精确故障定位算法。该算法将可以计及过渡过程的微分方程作为数学模型，利用相模变换将相量转换成模量，依据判断得到的故障类型，选用相应的线模量求解故障距离。陔算法具有如下特点：算法将可以计及过渡过程的微分方程作为数学模型，与传统的工频相量故障定位算法相比，微分方程算法克服了短路电流中非周期分量的影响，并且计算数据窗可取得很短，因此算法既能在暂态故障时精确定位，又能在稳态故障时精确定位；该算法分别假定故障点在串补电容的两侧，通过计算得到两个故障定位结果，然后根据由线路两侧获取的数据分别计算出的故障点电压应相等这一原理提出一种简单、可靠的找出真根除去伪根的方法，可正确判定事故地点。 利用MATLAB工具箱中的PSB对本文所述的算法作了大量的数字仿真，并对影响算法定位精度的因素进行了分析。仿真结果验证了理论分析的正确性，本文所提出的两种故障定位算法精度高，且从工程角度考虑定位精度基本不受故障点位置、故障类型、过渡电阻、系统频率和系统运行方式的影响，亦基本不受线路零序参数变化的影响，具有强鲁棒性。 简单介绍了故障定位装置的硬件和软件实现，并利用研制出的定位装置在实时数字仿真系统(RTDS)上对本文算法进行了大量的动模试验。试验结果表明两种算法均具有很高的定位精度，这充分证明了本文算法的准确性和可行性以及故障定位装置的可靠性和实用性。