随着电力电子技术的进步，电力电子装置得到快速的发展并广泛应用于人们的生活、传统工业和高新技术产业等领域。电力电子装置一旦发生故障，小则造成电器产品损坏、交通阻塞、工矿企业停产，大则会威胁人民生命、财产安全，造成重大的人员伤亡和灾难事故。对电力电子装置进行故障预测可以有效监测系统故障状况及故障发展趋势，实现对系统的事先维修，避免重大事故的发生，因此电力电子装置的故障预测技术对提高整个系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。本文主要研究了以下三方面内容：(1)电解电容器特征参数提取算法的研究。通过对电解电容器的结构分析和失效机理研究，建立了电解电容器的等效电路模型。研究了时域法、功率法、递推最小二乘法和有限差分-遗传算法四种电解电容器特征参数提取方法。以Buck-Boost电路为例，分别采用四种算法对电解电容器的特征参数进行了提取实验。(2) Buck-Boost电路故障模型的研究。通过对Buck-Boost电路工作机理和输出特性分析，建立了电路在元器件参数故障情况下输出特性的数学模型，得到了输出电压均值和输出电压纹波作为电路特征参数的结论。对工作在元器件综合故障模式下的Buck-Boost电路的特征参数进行了提取实验。(3)基于改进灰色系统的电力电子电路故障预测方法研究。介绍了灰色系统GM(1,1)预测模型的理论，在此基础上提出了改进的GAGM故障预测模型和PSO-NGM故障预测模型。用三种预测模型分别对Buck-Boost电路电路级和元器件级的特征参数进行了故障预测实验，对实验结果进行了分析，验证了改进的灰色预测模型的可行性和有效性。