直流电源系统作为变电站二次系统的主要电源,对二次设备的安全稳定运行起着至关重要的作用,直流系统一旦发生故障,有可能造成断路器的拒动或者误动,使电网设备遭受重大损害,因此,本文对变电站直流电源系统的故障诊断进行了研究。首先,对变电站二次回路、电源结构、直流电源工作方式、直流电源系统典型设计等内容进行研究。其次,对直流电源系统组件和二次回路的故障原因、种类、及故障机理进行了研究,为故障诊断奠定了理论基础。再次,对直流接地故障的故障诊断方法进行了研究,通过对五种故障诊断方法优缺点的比较,提出采用电阻平衡法和不平衡桥法相结合的方法对母线接地电阻进行测量,采用电阻平衡法和直流差流法相结合的方法实现支路馈线接地故障诊断,并对母线接地故障诊断和支路馈线接地故障诊断的电路进行了设计。然后,提出了基于事件驱动的接地选线优化策略,该策略的核心思路是根据上一步的判定结果动态调整下一步的判断方法,可实现动态调用不平衡桥法,最大限度减少对直流系统的干扰,对接地选线流程和步骤进行了设计,通过算例分析证实了该策略的有效性。最后,对直流电源系统故障诊断平台的设计进行了研究,提出了分层设计方案,平台从结构上可以分为采集层、通信层和监控层,并对各层功能进行设计研究;提出了采集层的模块化设计方案;在通信层设计上提出了需增设规约转换器,将TCP/IP协议转换为IEC61850规约;在监控层设计时,提出在原有综自后台的基础上,按照基于事件驱动的接地选线优化策略及逻辑要求进行系统升级的方案。