随着电力电子技术的发展,采用全控型IGBT器件作为开关的模块化多电平换流器MMC系统在实际工程应用中越来越广泛。基于MMC换流器的直流输电(MMC-HVDC)是近年来新兴的输电技术,以其传输功率大、线路造价低、控制性能好的等优点,将会在大型电网互联、城市供电、新能源发电并网以及孤岛供电等电力输送环境中发挥巨大的作用。目前,国内外研究学者针对MMC-HVDC系统的故障定位的研究主要集中于交流侧故障以及MMC换流站内部故障,对直流输电线路的故障研究多偏于故故障后的控制保护策略。因此,本文的主要内容是对MMC-HVDC直流输电系统的故障特性以及故障定位的研究分析。本文首先从MMC-HVDC系统的拓扑结构和工作原理着手,对MMC换流站内部的调制方式、子模块电容电压均压控制做了相应的研究分析。并在PSCAD/EMTDC的仿真平台搭建了MMC-HVDC直流输电系统模型,观察并分析了其稳态运行时的工作情况,为后续故障分析提供了基础。其次,针对MMC-HVDC直流输电线路设置三种不同类型的故障,分析故障特性,通过仿真得到故障后直流输电线路上各参数的变化情况。通过对故障特性的分析,引出了行波法测距的概念,介绍了故障定位的相关理论,主要包括输电线路故障后的行波过程、行波的基本理论、小波变换的基本概念以及小波变换模极大值奇异点的检测原理。最后,总结了目前MMC-HVDC直流输电线路故障测距的方法,提出一种不受波速影响的直流输电线路双端故障测距方法,利用小波变换来检测和分析故障行波,利用小波变换模极大值原理检测故障行波的突变点,准确判断故障初始行波波头到达的时间。并在PSCAD软件对不同故障进行了大量系统仿真验证,结果表明,该方法可以准确识别故障行波波头,能够对MMC-HVDC直流输电线路上的故障做到精确定位,验证了该方法的可行性和正确性。