随着我国电力系统朝着大容量、超高压的方向不断迈进,电力系统如何稳定、可靠与安全地运行已经成为了焦点问题。配电卡件作为电站中的重要卡件,负责实现蓄电池组的充电方式切换、电压监测和故障隔离等功能。当其发生故障时不仅会直影响蓄电池组的正常运作,还可能造成继电保护设备的损坏,从而引发停电事故的发生。目前该卡件主要维护方式是操作人员通过带电测试,将检测为故障的卡件进行替换并视为报废。该方式不仅对操作人员技能要求较高,还会造成卡件浪费。因此,本文以该卡件为研究对象,设计一种满足于维修、诊断、管理等多类用户需求的故障诊断系统。论文首先对当前的国内外故障诊断技术及电力系统领域的故障诊断现状进行了调研,指出已有的电力系统领域的诊断技术较少应用于精密电路的诊断,明确了论文研究的目的和意义;其次,为深入剖析卡件的故障机理,将卡件电路拆分为高电压报警、低电压报警、均浮充切换等功能模块,并对各个子电路进行了原理分析和灵敏度分析,依据分析结果选取各个模块的功能监测点和敏感元器件;再次,借助PSPICE仿真软件完成卡件的标准建模仿真、故障模式设置以及故障建模仿真,采集卡件在正常和各个故障状态下监测点的输出波形,形成类似故障字典的案例库。然后根据故障字典案例库特点,对各类诊断方法进行研究,提出了波形相似度与模糊数学法相结合的诊断方法;最后,阐述了应用上述理论所形成的故障诊断系统的详细设计过程,系统由测试装置、通信网络和上位机平台软件构成,经安装和调试后的系统能实时显示卡件测试波形,自动给出诊断故障结论。总体而言,本文以电站配电卡件为研究对象设计的故障诊断系统,可以降低电站内维护人员的工作量,做到故障前实施预防性决策、故障中实现快速诊断、故障后获取优化经验,最终降低卡件维护、购置费用和电站设备的损坏风险。