输电线路是连接电力系统发电端与用户侧的重要设施,保障电力系统的可靠有效运行需要组建坚强的电网。传统的输电线路行波故障定位方法基于线路端点变电站中的三相电压电流信号,根据行波抵达各个变电站时间的不同,计算故障点的位置,因此在线路结构简单的电网中应用效果较好。但对于发生在架空线-电缆混合线路以及多分支线路等复杂输电线路中的故障,由于行波在阻抗不连续点发生折反射和波速突变,传统的行波方法基于安装在线路端点处的电流传感器,难以准确识别故障点的行波波头。针对上述存在的问题,本文通过在输电线路沿线上安装分布式的架空线路电流互感器,研究暂态电流行波在不同类型复杂输电线路中的幅值、极性以及传播路径特点,提出了基于分布式电流检测的复杂输电线路故障定位方法,针对双端电源网络、架空线-电缆混合线路和多分支线路的行波传输网络进行深入研究,研制了基于电磁感应原理的可以安装在架空线路上的电流互感器,相关研究算法和装置已在多个现场实际应用中获得验证。本文的主要工作包括以下几点:首先,针对双端电源线路的结构,首先研究了故障电流行波在线路端点和故障点的折反射规律,提出了利用线路中点电流计算故障点位置的方法。然后根据线路两端及中点处的皮尔逊相关系数,提出了判断故障所在区间的方法。进一步根据参数推导得到电流行波在架空线路中的波速计算值,结合输电线路的长度和初始行波抵达线路中点的时间,获取线路端点的反射行波抵达线路中点的精确时间,最终确定故障所在的精确位置。该方法不需要时间同步,消除了波速计算值与真实值的误差,提高了故障定位的精度,并通过仿真验证了上述算法的正确性。针对故障电流行波在架空线和电缆中的传播速度不同,而且波阻抗在线缆连接点两侧不连续的问题,本文研究了故障电流行波经过线缆连接点时的折反射规律,提出了基于行波极性和电流皮尔逊相关系数的故障区间识别方法,从而将线缆混合线路的故障测距问题转变为传统长线路或电缆线路的故障测距问题,只需要测得架空线路中点处的故障电流信号,即可确定架空线路上的故障点位置。针对电缆中的故障,推导出了可以消除波速变量的测距公式,从而获取电缆中故障的精确位置。该方法可以准确测得行波在架空线中的波速,而且不需要时间同步,提升了结果的精度。针对多分支输电线路具有网络结构复杂,各分支线路长度较短,故障所在分支随机性较大的特点,本文研究了多分支线路的模型,定义了纯架空线多分支输电线路和带电缆多分支线路。然后利用图论的思想,将带电缆分支的线路故障测距问题转变为纯架空线分支线路的测距问题,提出了基于各分支中点行波抵达时间差矩阵的故障区间识别方法,实现了故障分支的准确判断,只需要应用故障分支中点的电流信号,即可计算得到行波的精确波速。最后,推导出了基于故障分支中点电流的故障测距公式,不需要不同位置电流传感器之间的时间同步,测距流程简单,误差小于传统方法。然后,开发了适用于复杂输电线路故障定位应用的分布式电流检测平台。该平台安装在带负荷的架空输电线路上,采用电磁感应和备份电池组合供电的方式为装置供电,并采用宽频带Rogowski线圈获取高频故障暂态电流行波。设计了一套故障定位软件,可以查询和管理故障点的位置信息。最后,根据上述理论研究成果和硬件平台完成了基于分布式电流检测的复杂输电线路行波故障定位装置,并通过现场实际应用从原理和装置两个方面验证了新方法在复杂输电线路实际应用中的可行性,结果表明实测效果与理论分析一致。