针对高压直流输系统故障定位中精度不足问题,提出一种基于S变换奇异能量谱的直流输电系统故障定位方法.该方法采用S变换对故障前后一定时间窗的故障行波电压、电流模量信号组进行主频提取,解决了时频域直流输电故障行波信号主频率精确提取问题.但由于故障行波模量间存在耦合和折反射,导致系统各模量主频混叠,辨识困难,为了到达各模量主频辨识,采用奇异能量频谱对故障行波S变换矩阵降维、特征选取、幅值优化、精确分辨,定位系统故障位置.采用PSCAD建立双极直流输电模型对基于S变换奇异能量谱的直流输电系统故障定位予以仿真,结果表明系统定位最小误差率0.001 8%、平均误差率0.097 76%,是一种行之有效的高压直流系统故障定位方法.