随着我国坚强智能电网的建设，故障录波器在查找故障原因，进行故障分析等方面发挥着越来越重要的作用。改进现有的故障录波器，使其发挥更加优良的作用有着重要意义。本文在总结国内外故障录波器研究动态的基础上，针对目前录波器存在的问题，结合国家相关的技术指标和设计要求，提出了一种基于PCIE总线的分布式故障录波器整体设计方案，根据该方案重点设计了分布式数据采集系统的硬件电路，并在文中详细介绍了数据采集单元中各个芯片的型号和特性。总结了本课题使用的故障录波器相关算法，包括起动算法，故障选相，故障测距，变压器分析相关算法。其中提出的故障测距算法基于分布线路模型，较之传统的基于集中参数模型的算法测距精度有了很大提高；提出了一种判别变压器引出线故障类型的算法，能在变压器引出线发生短路故障后准确的判断故障发生的电压等级和故障相别。最后提出了故障录波器的整体软件设计方案，包括数据传输软件，在线分析软件和后台分析软件三个部分，详细叙述了三个软件的结构与各自完成的功能。