随着我国高速铁路的快速发展,目前我国的高速铁路已逐步由建设期进入运营维护期,安全性和稳定性成为人们对高铁新的关注点。随着运行时间的增加,高铁牵引供电设备的性能将呈下降趋势。作为动车组运行的动力源泉,牵引供电系统的安全可靠影响着整个铁路系统的运行,其二次系统运行状态直接决定了整个铁路供电系统的安全性与稳定性。为进一步提高数字化牵引变电所的运行可靠性,所内二次设备的在线监测与故障诊断的研究对牵引供电系统的设计和改进方案意义重大。数字化牵引变电所是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,是能够实现智能电子设备间信息共享和互操作的智能变电所。本文主要对数字化牵引变电所二次系统在线监测与故障诊断方法进行了研究,主要有以下几个方面:首先介绍了数字化牵引变电所二次系统的架构以及自身特点,对网络报文分析仪装置进行了介绍,本文将基于网络报文分析仪提供的二次设备监测数据实现对整个二次系统的在线监测并将监测信息作为故障诊断的信息来源。然后,进行了系统设计的需求分析,根据二次系统实际的需求分析构建了二次系统在线监测与故障诊断系统的设计框架,将系统的功能和系统的信息源进行了说明。基于网络报文分析仪提供的二次设备监测数据,利用Delphi编程实现二次设备的图形化监测界面,完成对整个二次系统的在线监测。根据监测信息,通过对二次系统状态信息源和评价对象的分析,建立了数字化牵引变电所二次系统状态评价指标集和层次分析模型,进而利用模糊综合评价法建立了数字化牵引变电所二次系统在线状态评价方法,对二次系统实时工作状态做出正确评价,将二次系统评价结果作为理论依据制定二次系统状态检修方案。在二次系统故障诊断的方法方面,由于二次系统工作环境差、电磁干扰严重,在信息采集、传递及处理过程中存在很多的不确定因素,针对二次系统故障诊断中信息获取的不确定性,提出基于模糊Petri网的故障诊断方法。根据高速铁路牵引供电系统保护特点和模糊Petri网的构成及二次系统模糊Petri网故障诊断规则,用三层推理的形式为诊断单元中的每个元件建立模糊Petri网模型;利用某段实际线路进行了故障诊断分析,结果表明该诊断方法能够给出整个故障诊断推理过程,并以概率的形式给出各个元件可能发生故障的置信度,能得到正确的结果。最后介绍数字化牵引变电所二次系统在线监测与故障诊断软件。利用实例测试,证明了本软件能够对二次系统进行实时监测并对于故障能给出正确的诊断结果。