本发明公开一种利用多位置电压的直流线路故障定位方法和装置，属于电力系统故障测距领域。包括：根据线路电压在线路非故障部分分别沿线均匀分布的特点，构建故障点与直流线路端口之间的距离随各位置电压在任意采样时刻的变化关系；将各个位置的故障电压信号同步采样数据点代入上述变化关系，得到一组超定线性方程组；求解超定线性方程组，得到故障点与直流线路端口之间的距离。本发明仅利用线路电压在非故障区域沿线均匀分布的特点，无需求得故障回路等效参数，因此线路参数的依频特性对所提方法几乎没有影响，且线路分布特性对故障测距精度的影响也较小，克服参数依频特性对直流配电线路故障定位精度的影响，提高故障测距的精确度和可靠性。