电力系统的安全稳定运营关系国计民生，时有发生的电力系统大规模停电事故在经济上造成重大损失，对人民生活造成重大影响，甚至危及国家安全。但是各种偶然因素造成的事故从客观上讲是无法完全避免的。要求调度员仅凭经验和直觉立刻判断故障性质并采取正确有效的措施往往是难以切合实际的。另外，电网互联增大了对其监控的难度，单一故障波及整个电网造成重大停电事故的风险也加大了，对电网故障的可靠监视、追踪分析和预警就更加重要了。 本论文从故障诊断方法、调度防御和系统建模几个不同的角度，研究了电力系统多区域复杂故障诊断问题。主要研究内容包括：原发性故障的识别方法，含有拒动、误动信息的不确定性故障诊断方法，为实现合作协同采用的故障诊断协同模型和基于BNF范式建立的知识库规则实现知识获取同整个系统分离的技术。协同式故障诊断方法将上述方法和技术有机的结合在一起，在一个协调统一的框架下实现电网故障处理和安全防御的全面防护体系。 本论文取得的主要成果如下： 1) 对电力系统故障诊断相关问题进行了大量文献调研和综述比较，分析了现有主要方法的优缺点，总结了故障诊断需要解决的主要问题。 2) 在制订并给出了电力系统故障诊断逻辑推理的知识表达和算法的基础上，将基于双向演绎系统的方法应用于电力系统故障推理诊断，对原发性故障进行识别。该方法将基于逻辑的诊断与基于规则的诊断相结合，利用逻辑推理速度快的特点先对故障进行判断，再用推理规则对故障进行进一步诊断。以故障诊断正向演绎系统部分为例，进行了详细的说明，通过算例可知方法的正确性。在此基础上，将动态演绎系统的方法与传统调度处理相结合，在获得故障诊断结果后，及时提出调度防御建议，提高了调度处理的效率。 3) 针对电网发生的复杂故障中保护或开关会出现误动、拒动等因素会导致信息的不确定性问题，提出了基于贝叶斯网络和马尔可夫蒙特卡罗推理的不确定性故障分析方法。该方法以贝叶斯网络两个基础模型为基础构成实际电力系统的贝叶斯网络诊断模型，将马尔可夫蒙特卡罗推理方法应用于该诊断模型中。其主要功能是在完成分析多重故障或连锁性故障发生时上传的大量信息中不确定性信息的可能性概率，对不确定性故障