随着我国智能电网技术的飞速发展，电网的规模不断扩大，输电线路传输功率和电压等级的不断提高，导致高电压远距离输电线路越来多，高压输电线路一旦发生故障将会对国民经济造成巨大的损失，因此，需要快速、可靠、准确地对高压输电线路进行故障定位。与此同时智能电网中存在的故障因素严重影响到电网安全。对电网进行在线监测、对于电网故障的及时定位,快速解决故障具有非常重要的指导作用。一方面,智能电网故障定位系统可以缩短寻找故障点时间,节省大量的人力和物力资源;另一方面故障定位系统可以及时发现线路故障点,确保快速恢复电力供应,减少停电故障所造成的经济损失。因此,智能电网故障定位系统具有巨大的社会效益和经济效益,是一项具有重要意义的研究课题。与此同时输电线路的传输功率以及电压等级的不断提高，使得超(特)高压输电线路成为电力系统的骨干网络，它在电网中的地位非常重要，对电力系统的安全可靠运行起着决定性的影响，因此超高压输电线路对继电保护及安全装置提出了更高的要求。输电线路发生故障后，能够迅速准确地判别故障类型以及测定故障点位置，对于保证其继电保护装置工作的可靠性、速动性、选择性，以及电力系统安全和经济运行具有非常重要的意义。本文针对智能电网中输电线路最常见的短路故障进行研究，并对各种故障定位方法的原理算法和应用条件进行了深入的对比和分析，根据故障暂态过程中故障信号的特征，确定了一种基于C型行波故障定位的方法，以及利用小波变换和信号奇异性检测原理，并结合输电线路故障时行波电压信号线模分量的模极大值性质，提出了一种利用电压行波进行单端故障定位的方法。而对于在线监测系统所采用的设计原理是:利用电网在故障发生前的某些物理量的突变，当突变达到一定值时，经逻辑判断环节，发出相应的报警脉冲信号，故障信号监测系统对相应的脉冲信号进行处理，其中的核心是利单片机AT89C51。处理的输出是指示灯的报警，以便工作人员准确寻找到故障点，进行及时的维修。利用MATLAB建立具体的分布式参数的超高压输电线路模型，模拟了故障运行，并且对最终的仿真结果进行验证。