高压直流输电线路长期的运行统计结果表明,雷击故障在线路故障中占很大比例,随着我国±800kV特高压直流输电线路的规划与建设,特高压直流输电线路的雷电波干扰与雷击故障识别研究将是一个重要课题。雷击±800kv特高压直流输电线路,在雷击未致故障情况下,其电压行波围绕原直流量上下交替变化,电压行波在多次折反射后,由于色散最终将衰减为零。因双极直流线路间存在电磁耦合,电压行波在雷击后起始的一段时间内还表现为变化一致的特征。雷击故障或线路非雷击短路的情况相当于在故障点突然叠加故障激励源,其电压行波被突然截断,此后的变化过程类似于直流激励合闸电路的动态过程。在雷击故障后起始的一段时间内,故障极电压行波迅速衰减,而健全极电压行波则上升。雷击未致故障与雷击故障或线路非雷击短路故障引起的故障行波中包含着丰富的故障信息,正确提取这些信息可以实现对干扰与故障及其类型的识别。故障引起的行波是一种突变的奇异性信号,信号中的突变表示行波波头到达了检测端。小波变换的时频局部化特性非常适合于行波奇异性信号的分析,小波变换的模极大值理论可以将对故障与干扰的辨识转化为对小波变换模极大值幅值的检测。雷击故障与线路非雷击短路故障的故障行波波形有被截断的突变特征,其小波变换模极大值很好地表征了这一突变前后的时域波形变化。而雷击未致故障时,监测点检测到的行波是雷电波干扰,行波波形没有被截断的突变。雷击引起短路故障与普通短路故障时,故障极电压行波呈下降趋势,健全极电压行波则因线路间的电磁耦合在雷击起始后的一段时间内呈上升趋势,两极行波与原直流分量的相关系数的极性相反;雷击未致故障时,健全极与雷击极的电压行波因线路间电磁耦合,行波波形变化趋于一致,两极行波与原直流分量的相关系数的极性相同。综合上述特点,本文提出了一种利用小波变换模极大值与相关系数构成雷电干扰与故障识别的方法。本文的关注点和视角不同于过电压的研究,本文从继电保护的角度出发,分析高压直流输电系统的电磁暂态特征,正确识别雷电干扰和故障并定位这些干扰源位置或者故障点位置,这缩小了线路故障的查找范围,提高了工作效率,缩短了恢复供电时间,提高了输电系统可靠性。同时,本文研究将促进新的保护原理产生。本文还介绍了研制高精度高速采集电磁暂态记录与分析装置样机。目前,样机已在云南电网虹沾线挂网运行。运行表明,该装置具有较高的精度和较强的适应性。本文研究的识别方法物理概念清晰,大量的EMTP暂态仿真表明,方法可靠、有效。