随着电力系统规模的不断扩大,高压和超高压电网迅速发展,对输电线路保护和测距装置提出了更高的要求。计算机、通信以及相关技术的进步,为微机继电保护的发展提供了良好的基础。因此利用现有计算机和通信技术,研究和开发高性能的超高压微机线路保护和故障测距装置具有重要的现实意义和广阔的应用前景。论文首先对继电保护的发展历史和研究现状以及新进展进行了综述性介绍,分别综述微机线路保护和线路故障定位技术的发展情况,并对微机保护的发展方向进行了探讨。在此基础上借鉴超高压线路保护丰富的现场运行经验,利用新提出的保护原理算法和新型的硬件平台,从高压线路的运行要求和现场实际需要出发,设计研制了一套完整的高压线路保护装置,论文重点阐述超高压线路保护的技术方案及其实现,方案包括多种不同原理的保护,保护软件采用基于逻辑图的设计思想和分层模块化的结构,可以实现功能灵活配置和丰富拓展,保证装置在系统各种运行工况下可靠运行。装置还提供了友好的人机接口,方便用户对保护系统的监控和管理。线路保护装置配备了功能完善的上层监控和分析调试软件系统,提供了保护逻辑流程的透明化分析等多种分析功能,论文分析介绍了其软件系统设计及其实现、功能配置和通信协议。新型超高压线路微机保护装置开发完成后,需要进行了全面的静态和动态模拟测试,论文介绍了动模试验的主要内容和试验结果,对试验结果进行了分析,并对动模试验中出现的主要问题进行了分析,给出了解决方案。动模试验结果表明,装置硬件可靠,软件性能优良,上层监控分析系统功能齐全,方便实用,保护的各项功能均达到了系统设计要求。超高压线路的故障测距是继电保护的一种重要组成部分,论文对采用稳态量的故障测距算法进行了总结,并提出了一种新型简单实用的平行线双端测距算法,仿真分析表明该算法精度高,适用于任何复杂的故障类型;该算法也适用于单回线双端测距,仿真分析和实测数据证明其简单适用,测距精度高。行波测距是目前比较活跃的研究方向,论文在综述行波测距研究现状的基础上,对新型行波综合定位系统的现场实测数据进行了系统地分析,提出了CVT的高频暂态模型,并对此模型的频率响应和交流暂态响应进行了仿真分析,分析表明在考虑了CVT的杂散耦合电容后可以利用CVT获取电压行波实现行波测距。