本发明公开一种使用多激励源的变电站接地网腐蚀故障在线诊断方法，包括：(1)确定测量端口位置，计算腐蚀前各端口电压值和支路电流等数据；在多激励源的情况下测量腐蚀后接地网相应端口的电压值；(2)根据特勒根定理构造故障诊断方程，利用(1)中的数据计算诊断方程相应矩阵的值；(3)基于分段线性化原理求解故障诊断方程，在每段线性化区间上构造线性规划模型用单纯形法计算能量损耗最低的最优解，更新计算数据；(4)不断进行迭代计算直至满足收敛条件，返回腐蚀后各支路电阻值。本发明能准确诊断故障支路的位置；计算结果能够向着腐蚀后的支路电阻真值逼近，为腐蚀后的支路电阻值提供一个接近的参考腐蚀倍数。