电力电子电路在线故障诊断是一个具有重要意义的课题，它是适应工程实际需要而形成的一门交叉性的综合学科。多脉波可控整流电路广泛应用于城市地铁、轨道交通的牵引等电气传动行业，也是许多工业生产中的关键设备。目前，国外及国内部分学者对六脉波，十二脉波整流电路进行了大量的研究，也取得了显著的成果，但对于纹波系数更小的多脉波整流电路的研究较少。因此，本文对二十四脉波整流电路故障诊断进行了理论分析和仿真实验研究。文中首先对故障诊断的发展概况、诊断目的和意义进行了介绍，分析了大功率电力电子装置故障诊断的研究现状及特点，接着制定了本课题研究方案。内容主要包括理论分析和仿真实验两个方面。在理论分析方面，本文分别对两种不同电路拓扑的24脉波可控整流电路在正常运行及故障状态下的整流电压波形进行了详细分析和研究，按照电压波形对故障状态进行了总结和归类，并分别采用了不同的诊断方法。对于不带平衡电抗器的二十四脉波可控整流电路，利用二值逻辑符号建立相应的24维故障特征向量，根据诊断对象输出波形的特殊性，提出了一种该电路故障诊断定位的新思路，实现了从故障特征向量到定位向量的直接变换，首次成功地解决了这种电路的故障在线诊断问题，并利用Matlab软件进行了仿真。仿真实验结果表明，此方法能快速准确地诊断出不带平衡电抗器的二十四脉波可控整流电路的各种故障。对于带三个平衡电抗器的二十四脉波可控整流电路，先对可控整流电路的输出电压波形采样，再作信号预处理，然后根据故障特征向量的维数M进行分类，确定使用多个并联子网络中的一个，利用BP子网络识别出故障类。最后根据三值逻辑编码中第一处出现异常信息的位置诊断出故障类中的具体故障元。提出的诊断算法首次成功地解决了此类复杂整流电路的故障在线诊断问题，并且利用Matlab软件进行仿真实验，结果表明此方法能够快速准确地同时诊断出带三个平衡电抗器的二十四脉波可控整流电路的各种故障。以上两种不同电路拓扑的24脉波可控整流电路的仿真结果证明，这两种在线诊断方法可行，且诊断效果正确、快速、及时，为其工业化应用打下良好的技术基础。此外，还利用小波变换对二十四脉波可控整流电路故障诊断方法进行了研究。利用小波变换模极大值的信号奇异性诊断出故障类中的具体故障元，由仿真结果可知使用此方法可以诊断小类。