高压输电线路是电力系统中电能传输的通道,其所处环境复杂多变,是电力系统中最容易发生故障的地方。随着智能电网的建设,线路网络结构越来越复杂,T型分支(单分支)甚至2分支、3分支等多分支输电线路作为复杂电力网络结构的基本单元已经越来越常见。但由于多分支输电线路结构的不同,传统的故障定位方法在定位原理、定位精度和可靠性等方面已经难以满足要求。因此,本文研究基于分布式检测的多分支输电线路故障定位方法,实现多分支输电线路故障精确定位,为维修人员快速而准确找到故障位置并修复故障赢得时间。不仅可以减少停电带来的经济损失,而且也能减弱其负面的社会影响。首先,本文对输电线路故障行波的来源进行了分析,介绍了行波在导线中传输的波过程以及其在阻抗不连续点的折反射规律。接着阐述了应用于三相输电线路行波分析的相模变换理论,并对行波在导线中传输的波速进行了研究,分析了行波波速具有不确定性的原因。为消除波速不确定性对故障定位结果的影响,需要对行波波速进行在线监测,从而保证故障定位精度。在此基础上,针对多分支输电线路故障定位的问题,本文提出了基于分布式检测的多分支输电线路故障定位方法。该方法通过在输电线路上装设检测点来检测故障初始行波波头的到达时间,每个检测点由安装于输电线路A、B、C三相上的分布式球体检测单元组成。然后,根据各检测点检测到的行波初始波头到达时间,确定故障支路,实现行波波速的在线监测,并最终完成故障点的准确定位。运用PSCAD建立模型并结合MATLAB对该方法进行了仿真验证。实验结果表明,该方法成功解决了多分支输电线路故障定位问题,定位精度满足要求。最后,本文设计并实现了分布式故障定位系统,包括安装于线路的分布式球体检测单元和后台软件。其中,分布式球体检测单元由CT感应取电模块、行波信号检测与数据采集模块、主控模块以及通信模块等组成。后台软件包括系统后台应用以及移动应用。最后,通过传感器性能测试、高电压测试验证了系统的性能指标,并在实际输电线路上进行了现场应用,系统的各项性能均满足输电线路分布式故障定位的要求。