本发明涉及一种直流输电线路单端故障测距方法及系统，属于电力系统继电保护控制领域。本发明利用单端量测到的故障行波频谱的等间隔频差与故障距离的数学关系实现测距，相较于时域行波单端测距法，该方法无需标定行波波头到达时刻，亦无需对单端获得的第二个波头进行辨识；相较于固有频率单端测距法，频差的提取不受系统边界条件影响，测距精度不受固有频率主频提取的精确性影响。本发明适合于各种复杂工况，测距结果准确率高，可靠性高，鲁棒性高。