输电线路由于其空间分布范围极广,因此运行中面临着复杂的地理环境和恶劣的气象环境,是电网中最容易受到环境影响、故障次数最多的一类元件。输电线路故障后应当第一时间查找定位到故障点,但是实际上故障发生的时间和位置往往都非常不利于故障查找,造成了故障查找的时间大大增加。因此,深入研究和分析输电线路故障的特点和机理,进行有效的故障检测和测距是十分必要的。本文首先在线路分布参数模型的基础上引入了行波的概念,并使用相模变换的方法进行三相间的解耦,将相分量转化为了模分量。并分析了行波的折反射、衰减和色散现象和其他因素对于测距的影响,各个模分量的特点和各种故障形态的特点,在此基础上分析比较了单端测距法和双端测距法的优劣。其次,介绍了小波变换的基本理论,包括连续小波变换、离散小波变换、多分辨率分析等内容。在此基础上,分析讨论了小波变换的方法在行波测距中应用的具体问题,包括小波函数选取原则,波头的提取和算法流程。最后,针对单端测距法的不足对其进行了实现方法上的改进,并在PSCAD和MATLAB平台上仿真验证了其测距精度。