分析了架空线路发生故障后行波的传播过程以及行波折、反射原理。针对双端测距的不足提出了一种基于分析单端行波前三个波头的故障测距新方法。首先，在线路两端安装实时通信装置，根据两端的第一个波头的到达时间先后识别故障点离两端母线哪一端更近，然后利用单端行波测距方法记录M端母线接收到的前三个波头到达的绝对时间，确定故障点类型，经过数学变形消去会对测距结果产生误差的主要影响因素行波传播速度v,求出故障点位置。所提方法避开了单端行波测距中区分第二个波头性质的难题，消除了双端原理测距中线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响，消除了会对测距结果产生误差的主要影响因素波速v ，进而提高了故障定位准确性。ATP-EMTP 仿真验证表明，所提出的不受波速影响的单端行波测距方法是可行的，故障定位精确度更高。