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目前，我国发电量和用电量双双处在世界第一的位置，电力已经在国民经济和人民生活中发挥越来越重要的作用。为了提高电力供应的稳定性，节省电力企业的成本，对电力系统中绝缘设备进行在线监测成为电力部门的迫切需求。到目前为止，绝缘设备在线监测与诊断技术已经经历了二十多年时间的发展，取得了一些成果，实践证明，在变电站强电磁场干扰环境中实施常规绝缘特征参数的在线监测，对流过设备的电流、电容量的测量一般是可以满足要求的，而对介质损耗因数tanδ的测量则多数存在稳定性不高、精确度不够的问题，并且系统的抗干扰能力差，阻碍了绝缘在线监测技术的发展和应用。绝缘在线监测设备使用微电流传感器获取绝缘设备的泄露电流，但是设备所处的恶劣条件会对微电流传感器的磁芯造成影响，长期处于这种环境下，磁芯性能会发生一定的劣化，造成传感器的穿芯电流和输出电流的相位差发生变化，使测量得到结果不能真实的反映绝缘设备自身性质的变化，最终造成在线监测设备的失效。同时，绝缘在线监测设备用于计算tanδ的方法本身存在一定的误差，也会造成测量结果不准确。 本文针对绝缘在线监测系统存在的问题展开了深入的研究，并给出了有效的解决方案，使得准确测量tanδ成为可能。本文主要工作概括如下: 1设计实现了基于FPGA的微电流传感器自校正系统。针对绝缘在线监测系统中存在的微电流传感器性能漂移的问题，本文借鉴本实验室已有的软件实现的校正方法，在传感器线圈的输入端增加一路可控的相位已知的测试信号，在数据处理时使用FastICA算法分离得到测试信号对应的传感器输出，并与测试信号进行相位比较从而得到信号流经传感器产生的相位差。实现高精度，高速度的FastICA算法是自校正系统能否达到预期目标的关键。该系统的设计实现主要分为以下三步: (1)设计实现了基于FPGA的浮点对称矩阵特征值特征向量计算模块。为了实现快速，高精度的FastICA算法，本文选择浮点数据作为处理对象，并利用FPGA实现硬件加速。对称矩阵特征值特征向量的求解是FastICA算法的重要组成部分。本文研究实现了基于Jacobi方法的CORDIC迭代方式求解对称浮点矩阵特征值特征向量的硬件模块，该模块采用迭代的计算方式，具有计算精度高，占用资源少等优点。 (2)在(1)的基础上，研究实现了基于FPGA的浮点大数据量FastICA算法模块。为了满足大数据量和高速的需求，为该模块设计了新的体系结构及通用处理模块，并对资源进行了优化，在保证速度的同时降低了实现成本。实验结果表明，该模块的计算速度可以达到计算机软件的7倍，而且计算精度可以满足设计需要。 (3)在前面研究的基础上研究实现了基于FPGA的微电流传感器自校正系统。实验结果表明，该微电流传感器相位差自校正系统可以满足绝缘在线监测的需要。 2详细研究了硬件实现tanδ测量方法——固定相移法电路中影响测量结果的因素，并提出了改进的方案。固定相移法是效果比较好的硬件测量tanδ的方法之一。这种方法有效地解决了“振铃效应”、“零点漂移”对测量结果的影响，但是，实际的测试表明，该硬件电路对输入信号的幅值敏感，测量结果和输入信号的幅值有一定的关系。针对这个问题，本文使用板级仿真软件Multisim，使用该软件提供的元器件模型建立仿真电路，并通过改变不同的电路参数，针对固定相移法存在的问题进行了详细的研究，最终通过实验的方法找到了这个问题的症结所在，并提出了进一步改进的电路方案，仿真实验结果表明该改进电路方案可以在很大程度上减少输入信号幅值对最终测试结果的影响。