我国能源产地和负荷中心存在逆向分布的问题,远距离高压输电已成为解决这一问题的重要方式。随着柔性输电技术以及电容器制造技术的发展,特别是新式低损耗全膜电容器的出现,使得串联补偿技术在远距离高压输电系统中的应用愈发广泛。串联补偿技术在带来经济效益的同时,也给输电线路的故障定位带来了难题。由于串补电容破坏了线路阻抗的均匀性,产生了波阻抗不连续点,常规的故障测距方法已无法应用,并且电容器组的过电压保护元件MOV具有非线性的伏安特性,这些因素都会给线路的故障测距带来不小的影响。所以,针对串补输电线路的故障定位成为人们亟需解决的问题。本文首先介绍了串补装置的主要构成及其工作原理,对串补装置的三种保护方式做了对比与分析。阐明了行波的产生机理及传输特性,并从能量的角度对行波的畸变与衰减规律进行了研究,分析了导致其衰减、畸变的主要原因。其次,结合串补装置的元件特性及工作原理与行波的传播特性,对串补电容及保护元件MOV对行波测距的影响进行了深入研究。由于串补电容的存在,导致第二个行波波头性质难以辨识,故单端法无法直接应用,双端法则不受影响。通过对行波在串补电容处折反射系数的幅频、相频响应的分析及仿真可得,故障行波的高频分量不受串补电容的影响。另外,通过在PSCAD中搭建MOV的仿真模型,对其导通时间进行了仿真分析。最后,根据前文中研究所得的结论及仿真结果,提出了一种适用于串补输电线路的单端行波测距算法。该算法仅利用线路中点处一个测量点的信息,先判定故障区段,再进行精确定位,综合初始行波波头极性以及模极大值极性和幅值等多个判据,准确标定故障区段及行波到达时刻,充分考虑了故障点、两端母线以及串补装置对行波传播特性的影响。另外通过具体计算分析,证明了保护元件MOV导通所产生的暂态行波对本算法不构成干扰。通过搭建串补输电线路的仿真模型,对算法的鲁棒性进行了分析,结果表明,该算法不易受串补安装位置、补偿度、线路长度及不同故障条件的影响,具有较高的精确度和良好的鲁棒性。