随着电网的日益复杂和用电需求的日益增加，对于电力企业来说，保证电网的安全稳定运行是其核心任务之一。在电网的日常运行中，为了避免损坏电力设施，必须平衡电力供需，使频率偏差保持在一个小范围内。然而，电力需求的不断变化以及目前向更容易出现波动的可再生能源发电的过渡对电网的运作构成了挑战。尽管电力系统的可靠性已经随着电力技术的发展有了明显的提高，但是电网故障仍然是难以避免的。因此，如何设计具有良好性能的故障诊断方案，及时准确地诊断出发生在电网中的故障，减少因故障产生的损失具有重要的实际意义。
　　值得注意的是，尽管电力系统故障诊断方案的设计在过去几十年中受到了广泛的关注，但大多数基于模型的故障诊断方案都是集中式的。在集中式算法中，所有度量都可以用于检测和隔离发生在系统任何部分的故障。然而，作为大规模空间分布式系统，电力网络某一单元并不能获得所有单元的测量值。因此，传统的基于模型的故障诊断方案潜在的集中化结构限制了其在大规模互联电力系统中的应用。对于大型电力系统，分布式故障诊断方案更适合。
　　在此背景下，本文针对我国分布式发电系统提出了一种分布式的故障诊断方法。考虑到加性故障和噪声对发电系统的影响，为具有线性动力学的各发电机建立了一般化模型。然后，利用邻居发电机的信息，构造了一组龙伯格观测器，实现了发电系统的局部估计。根据估计的状态值，设计了局部残差生成器。为了保证残差的故障敏感性和噪声鲁棒性，本文通过求解相应的H∞优化问题确定了每个残差生成器的参数。接着，通过切比雪夫定理完成了故障检测阈值的设计，当局部残差超过相应的阈值时，识别出该发电机有故障发生，实现了故障诊断。最后，通过算例验证了所提方案的有效性。
　　考虑到LCL滤波器在大型光伏并网电站中对过滤谐波起着关键作用，本文针对连接逆变器和公共电网的LCL滤波器提出了一种分布式协同故障诊断方法。为了减少由于连续的信息传输而产生的通信损耗，引入了一种事件触发机制来确定是否传输当前测量值，解决了协同估计器的设计问题。接着，考虑到系统中未知干扰和故障以及事件触发引起的传输误差的影响，提出了一种最优的残差生成器，以实现残差在故障敏感性和未知干扰鲁棒性之间的最佳权衡。与此同时，考虑到未知干扰和事件触发传输误差对残差的影响，设计残差评估器以提供一个时变阈值。最后，通过一个算例说明了所提出的故障诊断方案的适用性。
　　最后对全文做了总结，并基于本文所述的研究内容进行了展望。