同塔双回输电线路能有效提高单位输电走廊下的传输容量,具有很高的经济和社会效益,但由于其结构的复杂性,无疑加大了故障定位的难度,力求快速、准确、有效地实现故障定位,是提高电网安全运行的有力保障。针对同塔双回输电线路的特点,总结同塔双回输电线路相模变换并对故障进行分类与仿真,主要对结合时频特征的单端行波故障测距方法展开相应研究。介绍了输电线路行波测距方法分类,行波折反射理论,阐述了影响行波测距精度的主要因素,介绍了针对同塔双回线路中不同类型线路的相模变换矩阵推导方法,总结出适用于同塔双回输电线路的相模变换矩阵。将同塔双回输电线路的故障进行分类,并在ATP-EMTP中进行建模仿真,分析相应故障电压波形的特点。将小波变换应用于行波故障测距(时域测距),分别在含干扰和不含干扰情况下进行研究分析,根据波形和测距结果分析其不足,提出了结合时频特征的单端行波故障测距方法。分析了自相关法与倒谱分析法的关系,将倒谱分析法应用于行波固有频率主成分的提取和对应行波主成分在故障点和测量端往返传播时间的提取。根据仿真模型,计算同塔双回输电线路各电气参数,得出与频率相关的波速,在此基础上实现了结合时频特征的单端行波故障测距。最后将时域测距、结合时频特征的单端行波故障测距两种测距方法在不同故障类型、不同接地电阻、不同故障距离、不同故障电压初始角以及环境干扰下的故障情况做测距计算并对结果进行对比分析,结果表明,相比于时域测距,结合时频特征的单端行波故障测距方法具有较好的测距精度,且抗干扰能力强,适用于同塔双回输电线路故障的定位。