随着世界经济的快速发展和电力行业的不断进步,发电机组单机容量也变得越来越大,对机组运行的安全性、可靠性、经济性等方面也提出了更高的标准。而作为发电机控制核心的励磁系统,其性能的优劣直接影响电能质量和供电可靠性。尤其是励磁系统发生故障时,如果不能及时发现并排除故障,极有可能导致严重的电力事故发生,所以对励磁系统进行在线监测与故障诊断研究是非常有必要的。在查阅了大量文献资料后,本文首先对励磁系统在线监测与故障诊断的研究现状进行了详细的阐述,并介绍了励磁系统的工作原理、基本结构和功能。其次在MATLAB仿真平台建立了励磁系统功率单元仿真模型,并在此模型上对晶闸管开路、短路故障以及正常运行的情况进行了仿真,并对各个故障波形情况进行了详细的分类分析。以单桥励磁功率单元为基础,搭建了多桥并列运行的励磁功率单元仿真模型,并对晶闸管开路故障进行了仿真,并对不同类型故障的特征进行了分类分析。本文还对励磁系统较为复杂、严重的失磁故障进行了建模仿真,并对励磁电压、励磁电流等故障特征量进行了分析。通过对励磁系统三种典型故障的仿真分析,提出了基于多源信息融合的励磁系统故障诊断策略。然后通过对故障机理的分析和故障特征提取,在MATLAB平台利用提取的各个故障特征构建了BP神经网络故障诊断模型,实现了对单桥励磁功率单元开路和短路故障、多桥并列的励磁功率单元开路故障以及失磁故障的诊断。最后本文将励磁系统在线监测和故障诊断系统分成了两级,一级是现地级,另一级是厂站级。现地级实现对励磁系统晶闸管开路故障、短路故障等简单故障的诊断和监测,并将结果上传至后台;厂站级建立MATLAB智能故障诊断系统,运用BP神经网络融合算法对励磁系统失磁故障等较复杂的综合性故障进行诊断,并显示诊断结果。