随着电力系统发展日益加快,电能越来越成为新时代人们生产生活所必需的最重要能源之一。如今电压等级只升不降,供电距离越来越远,电网结构更是越来越复杂,当电力系统输电线路发生故障时,传统的单端法、改进单端定位法或者双端定位法已经不适用于现在的电力系统的故障定位。高压输电线路承担着区域电力能量传输的重要任务,其正常工作是维持电力系统正常作业的基本前提。高压电网占地面积大,线路很长,架空线路长期暴露于野外,易受自然环境、外力破坏影响,易发生故障,且不易查找;电缆线路埋于地下,一旦发生故障,更加难以定位。一旦这些高压输电线路发生故障,必将导致大面积停电,甚至诱发安全事故,造成人员伤亡,财产损失。为了保证电能的安全稳定输送,及时定位输电线路故障点,快速恢复系统正常运行,高压输电线路故障定位研究十分具有理论研究和工程意义。首先,介绍了目前国内外输电线路的几种故障定位方法的原理与优缺点,选择双端行波法作为本文的基础研究方法,分析了行波在输电线路中的折射、反射过程以及行波的相模变换。其次,根据在输电线路两端的变电站安装的行波检测装置收集到的故障初始行波到达变电站的时间,得到故障初始行波的时差矩阵;再在输电线路中设置数量和位置均随机的假设故障点,得到假设故障点的时差矩阵,计算两种故障点的时间信息差异度,并对时间信息差异度进行分析。再次,利用BCSPSO算法对假设的故障点的位置以时间差异度为零为目标进行修正,使假设的故障点不断向真实故障点逼近。利用BCSPSO算法的天牛须步长跳跃机制跳出定位过程中的局部最优解。由于检测装置存在的误差等问题,两种故障的时间信息差异度不可能完全为零,所以当时间信息差异度是所有假设的故障点到达过的位置最小值时,假设故障点的位置就是真实故障发生的位置。最终得出基于行波时差关系和BCSPSO算法的高压输电线路故障定位方法,并给出流程图以说明其具体步骤。最后,由于实际中行波检测装置会存在收集到错误时间的情况,使绝对误差很大,或者检测装置未收集到故障初始行波到达变电站的时间的情况,所以要进行无效时间的修正或者剔除。通过PSCAD/EMTDC软件来对500kV高压输电线路进行建模,模拟不同故障发生的位置、不同故障类型,并通过MATLAB软件计算时差矩阵以及时间信息差异度分析,进行无效时间的修正或者剔除,准确确定故障发生位置。同时设置不同的故障初相角和过渡电阻,观察误差大小,分析算法的鲁棒性。将论文中的算法与传统的双端法、传统网络定位法定位效果进行分析。结果表明本文所提高压输电线路故障定位方法具有较高的准确性。该论文有图27幅,表9个,参考文献77篇。