高压直流输电系统在我国发展迅速,并在西电东送和全国联网中起着重要的作用。但由于高压直流输电线路距离长、跨越的地形复杂、气候条件多变,以及直流输电系统的结构、基本原理及故障类型有别于交流线路,当发生线路故障时不容易巡线及排查。因此开展电网直流输电线路测距系统的研究,对于可靠、准确地故障测距,及时修复故障线路,减小停电损失,保证供电可靠性和提高电力系统的安全稳定经济运行具有十分重要的意义。本文对直流输电线路暂态行波产生的机理及特征进行深入研究,提出了直流线路行波信号提取的有效位置及处理、记录方法。对影响测距可靠性和准确性的因素进行分析,提出了其改善的有效方法。分析了雷电波对测距方法的影响；为了提高测距的可靠性,在组网配置方式下,通过利用相邻变电站采集到的行波故障信息,形成冗余测距；使用实时操作系统、FPGA现场可编程器件等新技术,实现多次连续、无死区记录；分析了行波波头、速度以及GPS精度对测距精度的影响,阐述改善方法,提出补偿矫正措施。针对特高压长距离直流输电线路,设计行波测距系统,分析各组成部分的功能及原理。利用GPS时间同步系统为测距系统提供时间源,并通过对最新接入的云—广直流输电线路行波故障测距系统所采集到的现场数据进行分析,验证测距的准确性。