随着世界光伏发电规模的日益扩大，太阳能电站中光伏阵列的状态监控和故障诊断与定位变得日益重要。目前，光伏阵列的故障检测方法主要有红外图像检测法和电信号检测法两大类。红外图像法存在检测精度低，设备费用较大，实时性差等缺陷。而根据采集到的光伏阵列的电信号来诊断，也存在着所用传感器较多、故障定位的分辨效果较差、检测结构在大规模光伏阵列应用中难以推广、受环境因素等影响较大等缺点。为了解决上述一些光伏阵列故障诊断与定位方法的缺陷，本文分析了现有光伏阵列的连接结构，在实际中应用较广泛的串并联连接结构的基础上提出了一种优化的传感器（主要针对电压传感器）嵌入方式——SC-SP(Sensor Crossed basedon Series-Parallel)结构。并且，基于SC-SP结构构建了完整的故障诊断与定位系统，加入辐照度和光伏电池板背板的温度，引入管理学中的群体决策理论，结合模糊故障诊断技术，实现了故障的快速诊断与定位。对光伏阵列更多相关信息的综合处理，提高了系统对于环境等外界因素的抗干扰能力，增强了系统的稳定性和可靠性。最后，本文搭建了以现场可编程器件FPGA为核心的光伏阵列故障诊断与定位系统的硬件电路。在室外用不同局部遮阴情况来模拟光伏电池板的故障，并进行了多次实验。实验的结果表明，本文所提出的SC-SP结构和模糊群体决策理论的有效性。光伏阵列故障诊断与定位系统能够在线的快速诊断故障并以较高分辨度确定故障的位置，排除外界因素的干扰。