现代电力系统运行方式日趋复杂，保护配置灵活多变。一旦电网发生故障，如何快速确定故障设备，实现故障诊断，减少经济损失，一直是困扰电力工作者的一个非常头痛的问题。当前大量学者利用人工智能技术对电力系统故障诊断进行研究，都取得了很好的成果，然而还存在许多需要改进的地方。 本文提出了一种应用Petri网数学模型来实现电力系统故障诊断的方法。基于时空方向配合思想的元件引出线Petri模型能够准确模拟继电保护配合关系，元件连接树的提出使得该模型能够适应于电力系统运行方式的变化。另外，引入异常事件数的概念，实现信息缺失情况下的信息填充，取得了不错的效果。最后，通过山东电网500kV线路进行实例仿真，仿真结果表明本文提出的诊断方法对电网单一故障、多重故障及存在保护和断路器不正确动作等情况的严重故障均能快速准确定位故障元件，针对关联可疑元件实现可信度比较，并且该方法具有灵活性和实时性等特点。 故障信息系统作为一个规范信息平台，为诊断程序提供实时诊断信息。本文介绍了系统的结构和功能，另外从通信和接口角度，简要阐述了基于故障信息系统的实现故障诊断的层次结构框架。