输电线路发生故障后,准确的故障定位将能快速修复线路,减轻巡线工作量,有利于电网稳定安全运行。同时,随着我国线路走廊资源日渐紧缺,同塔多回架设的输电线路被广泛应用,而近年来高压直流输电技术全面推广应用,出现了交流线路与直流线路同塔架设的情况,这种现象在今后必将更为常见。当含交直流同塔的交流线路发生接地故障时,由于相互耦合的直流线路存在复杂的工频通路,与传统的同塔多回交流线路故障存在较大的特征差异,将对其故障测距产生较大误差,然而目前对含交直流同塔的交流线路故障测距研究尚未见报道。由此,研究含交直流同塔的交流输电线路故障测距方法具有重要意义。本文对此开展研究工作,主要内容如下:首先,搭建了交直流同塔的输电系统电磁暂态仿真模型,模型包含交流变压器、直流换流站、交流同塔双回线路、直流双极线路以及交直流同塔线路模型。利用所建立的仿真模型,对交流线路进行了接地故障仿真,观察交流故障回线和非故障回线的零序电流与沿线零序电压以及直流双极线路的工频电流与沿线工频电压,从而分析当交流线路发生接地故障后,工频短路功率在交直流系统中的功率流向。为开展故障分析和构造故障测距方法奠定了模型基础。然后,为分析含交直流同塔的交流线路接地故障特征,先基于所构建的仿真模型,对含交直同塔的交流线路进行接地故障仿真,并对故障后交流线路沿线各序电压分布特征进行分析,根据各序电压分布特征差异,选择具有更高灵敏度的零序工频分量作为故障测距方法的序分量。在此基础上,构建含交直同塔的交、直流线路的零序工频数学模型,并推导出交直流同塔段与非交直流同塔段线路的沿线电压与流通电流之间的关系模型,进而分析故障位置和耦合直流系统不同运行方式下对交流线路零序电压分布的影响。最后,对含交直同塔的交、直流输电线路进行分段,分为同塔双回交流、双极直流、交直同塔共三个不同线路段;基于各段线路的沿线交流零序电压、交流零序电流、直流双极工频电压、直流双极工频电流的关系模型,并计及输电线路零序分布电容的影响,对各段线路进行Π型等值电路串级联接等效,进而构建含交直同塔的交流输电线路故障测距的零序分量观测方程;然后,利用交直同塔线路各侧的电压、电流信息,利用观测方程计算交流线路沿线的零序补偿电压,根据两侧计算的零序补偿电压差值最小作为故障位置的判断依据,确定故障点,从而提出了含交直同塔的交流输电线路接地故障的双端工频域故障测距方法。最后,利用电磁暂态仿真模型,在不同直流系统运行方式下、不同故障位置下,对交直同塔的交流线路进行大量的故障仿真,验证了所提方法的准确性。