高压输电线路是大容量、远距离送电的主要方式,因此,在发生故障时进行准确的定位,快速的排除故障对电力系统的安全运行具有重大意义。目前,由于行波法具有稳定性好、定位精度高等优点而备受广大电力工作者的青睐。行波法又分为单端法和双端法。单端法虽然仅需要依赖一端采集的故障信号就可以计算故障距离,但是传统单端法的准确性主要在识别反射行波的波头,而且精确度一直都得不到保证。双端法虽然避免了这一难题,但是必须要保证双端的检测设备同步,对硬件要求较高,成本也随之骤增。基于以上传统方法的不足,本文使用了基于行波自然频率的故障定位方法,最大的优势在于避免了波头识别困难的问题。但是该方法在应用中存在主自然频率值的确定依靠单一频率峰值不可靠,提取自然频率主成分准确度不够等问题。考虑到提取单一主自然频率不可靠的问题,本文在原有基于行波自然频率定位理论的基础上进行改进,采出一种综合考虑基波和多次谐波的新方法:计算全局主自然频率。通过原理推导全局主自然频率为主自然频率和多次自然频率成分倒数的加权平均数。利用该全局主自然频率值,更加精确的定位。通过仿真实验将本文原理与仅考虑单一主自然频率的定位方法进行对比,结果证明本文方法精度较高、可靠性较好,误差在可接受范围内。在基于行波自然频率的输电线路单端故障定位方法中,主自然频率的提取的准确度是进行故障点精确定位的关键。目前的主自然频率的提取方法大多采用小波变换、MUSIC方法,小波分析受所选小波基影响较大,MUSIC的参数选择对频谱估计影响较大,它们都未能很好地解决这一问题。本文提出采用正交的主自然频率提取方法以保证行波自然频率获取的准确度。该方法首先对行波信号进行EEMD分解,并用ICA方法进行正交化处理,从而抑制WVD本身存在交叉项的问题,然后对各个分量进行WVD转换并叠加,获得正交的自然频率谱,进而利用得到的主自然频率进行故障定位处理。仿真结果表明,在不同故障类型、故障距离和不同过渡电阻情况下,本文提出的方法比MUSIC方法有更高的定位精度,且在行波含有不同噪声情况下稳定性较高。综上所述,本文通过在定位原理和主自然频率提取方法两个方面的改进,形成一种比较完善的基于行波自然频率故障定位的新方法,在精度和可靠性上都有所提高,相对误差都控制在2%以内,实际误差控制在200m以内。