智能变压器是智能电网和智能变电站中重要的电力设备，智能变压器的智能化水平关系着智能变电站运行的可靠性和经济性。而通过开展智能变压器数字化在线监测、多信息融合诊断技术等方面的应用研究，对于及时发现故障，缩短故障排查时间，保障系统安全运行和变压器的状态检修有重要意义。在线监测与故障诊断技术是变压器智能化的关键技术之一，本文针对电力变压器常用的油中溶解气体、局部放电、绕组热点在线监测设备的原理、诊断方法以及技术特点进行了分析，为智能变压器开展应用研究提供了理论基础。并针对现在常用的变压器在线监测及诊断技术存在不足，提出了基于D-S证据理论和BP神经网络的信息融合诊断方法，实现了信息的综合分析处理，可提高诊断的可靠性和效率。本文成功将D-S证据理论和BP神经网络的多级信息融合技术应用在智能变压器故障诊断中，并设计了110kV智能变压器在线监测与故障诊断系统。110kV智能变压器在线监测与故障诊断系统在运行过程中及时发现了变压器的潜伏性故障、做出准确的故障类型和位置的判断，验证了该在线监测与诊断方法的先进性和可靠性。