输电线路雷击识别和故障定位是电力系统中一个极具研究价值的课题。随着计算机通信技术和数字信号处理技术等不断发展和完善,输电线路的雷击识别与行波定位在输电线路故障检测中的应用越来越广泛。雷击识别与行波定位方法在输电线路故障检测中的应用存在技术难题需要解决,本论文围绕上述问题开展研究,主要研究内容如下:首先,分析行波定位原理及输电线路中的波过程,对双端行波定位法的主要影响因素进行分析,研究了雷电过电压以及雷电波形。其次,针对输电线路的雷击故障识别问题,建立输电线路仿真模型,仿真分析感应雷击、非故障性雷击、故障性雷击以及短路故障时的暂态特征,找出以上状况下暂态行波信号的本质特征差异,提取特征值并构造非故障性雷击、故障性雷击和短路故障识别的有效判据,完善高压输电线路行波检测中的雷击干扰与故障类型识别方法。再次,针对目前行波波速测定方法存在的缺陷,推导出不受行波波速影响的双端行波故障定位优化新算法,并将其应用到输电线路的雷击定位中,新算法不受行波波速及导线悬垂的影响。对影响双端行波故障定位可靠性的因素做了理论分析,对优化算法在不同影响因素下的小波变换故障定位方法进行了仿真验证。最后,针对小波变换和希尔伯特-黄变换在故障行波浪涌检测中存在的问题,根据双端行波故障定位优化算法,提出一种变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和TEO(Teager Energy Operator)能量算子相结合的故障行波定位新方法,并对不同短路故障、非故障性雷击和故障性雷击进行仿真分析。对故障性雷击中落雷点与故障点位置不一致的问题提出了解决方案,仿真结果验证了此方法的有效性和准确性。