随着新能源行业的快速发展,直流电力系统被广泛的应用于各行各业。由于直流浮地系统无法运用传统交流电的漏电保护措施,所以绝缘监测技术便成为了直流系统重要的安全保护手段,也成为了直流系统的必配功能,尤其在新能源行业中的应用极为广泛。随着近年来电动汽车安全事故频发,以及直流电网行业的快速发展,对绝缘监测技术提出了新的更高的要求。现有的绝缘监测方法主要可归结为电桥法和注入法两种,本文基于这两种方法展开研究,对所存在的问题进行总结分析,并提出相应的优化策略,进而对绝缘监测技术的实时性、精确性、鲁棒性、稳定性、广泛性等方面进行改善。阐述了电桥法和注入法不同拓扑结构所具备的特点和各自的适用场景,分析了两种方法监测结果误差的形成机理。在此基础上,总结出了电桥法和注入法的统一化模型和各自的差异化特性。考虑到统一化模型中电路开关的非理想化特性对直流绝缘监测结果的影响,研究了光耦MOS和IGBT两种开关管的差别,分析了其导通压降和关断漏电流对监测结果误差的影响关系,提出了基于线性化估计的补偿策略来减小监测误差。本策略是根据相应的开关型号建立线性模拟方程,对其导通等效电阻和关断等效电阻进行估计,进而模拟在非理想开关影响下的电桥电阻值。经实验证明,在直流电压越大的情况下,通过本策略提高监测精度的效果越明显。针对传统的绝缘监测方法在直流电压总体范围较宽的情况下监测精度会大幅降低的问题,提出了基于采样电压的动态补偿策略。这种方法是通过D/A转换器,将采样中的共模电压分量抵消掉,进而可以在分辨率有限的A/D转换器中能够包含更多的有效分量,使得采样误差对监测结果的影响更小。而且传统的绝缘监测方法在直流电压变化、绝缘电阻位置变化的情况下无法精准测量,为此提出了一种基于最优跟踪的状态观测器,使得各项参数的估计值能够逼近实际值,通过状态观测器可以减小直流电压等不可控分量的突变对监测结果的影响。将状态观测器与采样电压动态补偿策略相结合,可以使绝缘监测系统的精确度更高,鲁棒性更强。针对监测回路中存在线路感抗和接地电容的情况下,监测周期会大幅增加的问题,提出了一种基于采样迭代的准定频绝缘监测方法。此方法是对接地电流进行等时间间隔的有限次采样,进而估计出接地电流的变化曲线。为了消除采样误差导致的计算偏差,需要对变量参数进行以半个监测周期为间隔的滤波跟踪,并运用最小二乘法进行曲线拟合,通过Newton迭代法计算出最终结果。当采样区域处于爬坡阶段和稳定阶段的时候,本方法可以实现固定监测周期。最后通过实验验证,证明了在不同的系统参数下,与传统方法相比,本方法能够在不影响精确度的前提下更快速的监测出绝缘电阻。对于直流绝缘监测装置安装在三相AC/DC变换器直流侧的情况,深入分析了并网变换器和离网变换器的共模干扰模型,及其对直流绝缘监测的干扰形式。针对变换器交流侧绝缘下降会影响直流绝缘监测数据结果的问题,分别分析了并网和离网变换器在不控和可控状态下交流侧绝缘电阻对接地电流的影响,得出了接地电流与零矢量开关模式的关系。并提出一种结合零矢量动态调制的绝缘监测方法,此方法使两种零矢量开关模式相互切换,其与绝缘监测的两个模式相互交错进行,进而分别得到交流侧和直流侧绝缘电阻。最终通过仿真和实验验证了本方法的可行性,并测试了不同的交流侧和直流侧绝缘电阻对本方法监测结果的影响。本文的研究内容可以推动直流绝缘监测技术的进一步发展,对促进新能源及相关行业的安全健康发展起到积极作用。图93幅,表7个,参考文献138篇