我国电力能源与负荷中心呈现出极不均衡的逆向分布特点,使得中国存在大量的电能输送需求。与交流输电技术相比,直流输电技术适合于远距离大容量的场景,优势日益突出,在电网中扮演着重要的角色。电压源换流器(Voltage Sourced Converter,VSC)和电力电子技术的飞跃式发展,促进了柔性直流输电网的技术革新,不同频率的电网互联更方便,因此逐渐形成了多端柔性直流输电系统。故障定位作为电网可靠稳定运行的关键,是柔性直流输电系统研究的重中之重。直流输电线路输送距离远,发生故障的概率大,为了保证电网安全可靠运行以及减少断电造成的经济损失,快速准确地诊断故障位置具有重要意义。由于直流故障电流无过零点,切除故障有难度,且直流断路器造价昂贵、研制有瓶颈,所以并非所有的换流站端子均配置直流断路器,因此为了更快更准地实现故障定位,本文分别针对无直流断路器和有直流断路器的多端柔性直流输电系统的故障定位方法展开一系列研究。首先,介绍了输电线路行波的基本理论,包括故障行波的产生过程、波动方程及折反射现象。分析了行波的模量变换,以均匀有损单导线为例,分析行波在线路上的衰减,并推导了行波经过串联电感、对地电容和母线分支的折射规律。另外,搭建了多端柔性直流输电系统仿真模型,分析了架空线路参数及波速度的频变特性,为后续柔性直流输电线路的故障定位方法研究提供了理论基础。其次,提出了基于行波衰减特性的多端柔性直流输电线路时域故障定位方法。结合多端拓扑,针对无直流断路器的多端柔性直流输电系统中的盲区问题,将行波在线路上的衰减与经过母线分支发生折射衰减的情况对比分析,确定了完整的故障定位方法。在PSCAD软件上仿真,考虑了故障类型、故障位置、采样频率、过渡电阻及噪声等因素对定位结果的影响,验证了该方法的准确性和适用性。然后,提出了基于固有频率的双端柔性直流输电线路频域故障定位方法。针对有直流断路器的多端柔性直流输电系统,线路故障后,多端系统的故障定位等效为双端系统的故障测距问题。构建了两端柔性直流输电系统模型,从行波频域角度考虑,利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)和多信号分类算法(Multiple Signal Classification,MUSIC)提取行波固有频率的主成分,通过主频率成分与波速及故障距离之间的关系实现故障测距。利用PSCAD软件,在不同故障类型、故障位置、接地电阻及噪声的条件下仿真,验证了该方法的准确性和抗干扰能力。将FFT与MUSIC结合来提取主频率的方法和仅利用FFT或者MUSIC提取主频率的方法对比,证明了FFT与MUSIC结合的方法具有优势。最后,以两端柔性直流输电线路模型为研究对象,提出了基于堆叠式降噪自编码器(Stacked Denoising Autoencoder,SDAE)的故障定位方法。把故障行波的频谱幅值作为输入层样本,经过大量训练建立了故障测距的SDAE网络模型,根据行波频谱与故障位置之间的映射关系实现智能定位。在不同故障位置、过渡电阻、噪声和采样频率的条件下仿真,验证了该方法的有效性。将基于SDAE的测距方法与传统的双端行波法对比,证明了此方法的优势。