近年来随着环境和能源问题日益凸显，清洁能源的开发和利用受到了人们的广泛关注，其中风力发电是清洁能源中发展最快，技术最成熟的发电技术。随着风能的广泛应用，人们对于风力发电系统可靠性的要求也在逐步提高。目前在大功率风力发电系统中，风电变流器故障已经成为整个风电系统故障停机的主要原因之一，因此风电变流器故障诊断技术越来越受到人们的重视。变流器是一个复杂的非线性电力电子系统，难以建立完善的解析模型，因此本文研究了基于知识库的风电变流器故障诊断方法，这种方法从预先得到的关于变流器故障的知识中提取出有效的故障特征，再通过和实际变流器运行数据进行比较的方式进行故障诊断，从而解决了无法建立模型的问题。本文首先对风电变流器运行时发生的各种故障进行了仿真分析，分析了各类故障现象，研究了故障特征提取方法。随后，对整个变流器的故障诊断系统进行了设计，包括变流器的监测系统的设计与实现、诊断系统知识库的构建、状态识别器以及推理机的设计。最后，使用半实物仿真对整个变流器故障诊断系统进行了验证，结果证明了所采用的故障诊断方法和诊断系统的有效性。