对电网过电压进行在线监测,实时获取电网过电压波形及其特征参数,在分析电网事故原因、改进电网绝缘配合等方面具有十分重要指导作用。现有的过电压在线监测系统多采用高压分压器来获取电压信号,但是,由于高压分压器自身局限性限制了其在更高电压等级电网下的应用;目前监测系统多采用集中式监控结构,过电压高频模拟信号经同轴电缆长距离传输,信号会衰减和畸变,抗干扰性差。针对这些问题,本文对过电压在线监测系统的关键技术进行了深入研究,研制了一套基于容性设备泄漏电流嵌入式过电压在线监测系统。本文所研究过电压在线监测系统采用分布式结构,主要由电压传感器、嵌入式过电压在线监测装置以及后台监控主机三部分组成:传感器利用微分积分测量原理,具有体积小、电气安全特性好、不影响系统安全等优点;嵌入式监控装置处于现场电压传感器附近,就地进行过电压数据高速实时采样,提高了系统的抗干扰性;监控装置与后台主机采用以太网通信,通信速度快,通信稳定。本文详细介绍了电压传感器的结构、基本原理、影响测量结果的相关因素和适用于内部过电压测量传感器的实现方法。嵌入式监控装置硬件采用模块化设计,主要包括模拟前置通道、采集模块和监控模块三部分,采集模块采用CPLD作为控制芯片,实现过电压信号高速采样,监控模块采用高性能的ARM处理器,外扩了CF卡存储电路、以太网通信接口、实时时钟等功能电路,实现数据存盘和网络传输,文章详细介绍了各功能模块的组成结构和实现原理。在ARM的硬件平台上,移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-II,在此基础上移植了嵌入式TCP/IP协议栈LwIP,并完成了相应的驱动程序和应用程序的设计,论文详细论述了在线监测软件的设计思想,并给出了相应程序流程图。论文最后对设计的系统进行了测试,测试结果表明:针对内部过电压测量的传感器具有较好的测量精度和线性度;嵌入式监控装置的数据采集功能正常,与后台监控通信速度快,工作稳定可靠,能够满足电网过电压测量要求。