励磁装置作为同步发电机的重要组成部分,承担着维持发电机机端电压稳定,合理分配无功,以及提高电力系统稳定性。其性能好坏决定着发电机组能否稳定的运行,同时也影响这电力系统安全、稳定、经济运行。当励磁装置出现故障时,如果不能及时采取措施,消除故障,将会导致发电机输出电压不稳定,电能质量下降,甚至停机,给发电厂带来巨大的经济损失。本文通过阅读大量文献,分析总结了励磁装置故障诊断的研究现状,提出了励磁装置分级递阶的故障诊断,即简单故障直接在现地级的励磁控制器中直接进行诊断,复杂故障在厂站级利用多源信息融合的算法进行综合诊断,既满足了实时性又保证了可靠性。本文首先对励磁装置分级递阶故障诊断系统进行了整体架构设计。该架构以水电厂统一信息平台为基础,是统一信息平台不可分割的一部分,分为现地级诊断、厂站级诊断和远程诊断。现地级在线监测与故障诊断,采用DSP作为主控芯片,利用传统的诊断方法,可以对励磁装置简单的故障进行诊断与报警。对一些典型故障进行了故障原因分析,并根据诊断难易程度进行了故障分类。研究了简单故障的诊断方法,包括频谱分析和工况分析。厂站级诊断针对励磁装置复杂故障,利用多源信息融合的算法进行综合诊断。以失磁故障为例,首先对励磁系统进行了建模仿真,通过对部分失磁和全部失磁的故障仿真,分析了失磁的动态过程。通过记录的故障波形,分析了失磁各个电气量的变化特征。由失磁仿真得到的故障特征量,建立了基于BP神经网络的故障诊断模型,提取部分故障样本对BP神经网络进行了构造与训练。将训练好的BP网络对部分故障案例信息进行诊断,通过Matlab仿真测试,表明基于多源信息融合的复杂故障诊断具有较高的准确率。基于以上研究,采用QT软件开发了水电厂统一信息平台系统,实现了故障诊断的人机交互界面。