输电线路行波故障测距装置已经实现商业运行多年,但在可靠性和准确性等方面仍然有待于进一步提高。尤其是各种单端行波故障测距原理,由于测距可靠性不足,均未能在实际中获得单独使用。行波相关法作为单端原理的算法之一,在测距可靠性方面具有独特的优势,但仍未达到实用化水平。为此,本文进一步开展了以下几个方面的研究工作:(1)本文通过分析单端行波测距原理及实测行波波形,深入讨论了影响行波相关法的两个关键问题:相关函数极大值判据不可靠;难以预先确定合适的时间窗长度。(2)输电线路故障产生的方向行波要经过一段同轴电缆传输给行波分析系统,导致行波中产生“高频振荡”,使相关函数极大值判据不可靠。本文根据实测行波波形特征及形态学滤波器的滤波特点,提出了基于形态学滤波和相关函数的单端行波故障测距方案。该方案通过设计合适的前置形态学滤波器,对输电线路故障行波进行滤波处理,再采用行波相关法实现输电线路单端故障测距。(3)提出了多分辨形态学梯度-相关函数综合测距算法。该算法在采用多分辨形态学梯度可靠分离行波浪涌的基础上,采用多分辨行波相关法进行测距,解决了利用高通滤波器分离的行波浪涌宽度不一的问题和固定时间窗下的行波相关法测距不可靠的问题。理论分析和实测行波波形分析表明本文提出的滤波方案能有效抑制“高频振荡”。同时,ATP仿真表明,本文提出的多分辨形态学梯度-相关函数综合测距算法具有很高的测距可靠性和测距精度,能够实现自动故障测距,为现代行波测距技术提供了一个新的发展方向。