电容式电压互感器（Capacitor voltage transformer,CVT）是电力系统中进行电气数据采集的关键设备之一,其具有结构紧凑、绝缘性能及经济性良好、防铁磁谐振等优点,因此被广泛应用于110 k V及以上的高压电力系统中。然而,CVT在运行过程中易受到外界环境因素的影响而发生劣化现象,进而影响电气数据测量的准确性,严重时甚至会影响继电保护的准确动作,威胁电力系统的安全稳定运行。因此,监测CVT运行状态,及时维护故障CVT以保证其运行状态符合相关规程十分重要。传统的CVT检测方法为定周期离线检测,该方法需计划性停电配合,其检测周期固定导致“欠修”与“过修”问题并存,无法及时掌握CVT的运行状态。同时,目前多数在线监测及故障辨识方法一方面仅依靠知识,难以适应时变、非线性的电力系统,准确率不足;另一方面仅依靠数据,方法的解释性较差,难以指导实际工程应用。针对上述问题,本文采用数据-知识融合的思路,开展CVT运行误差及运行状态在线评估的相关研究,具体内容包括:（1）研究了变电站双母线接线结构与CVT二次输出间的物理规律,得出了三相CVT一次电压保持动态平衡以及同相CVT一次电压保持一致的专业知识,结合CVT二次电压数据,提出了一种数据-知识融合的CVT误差在线异常监测方法,设计了数值仿真模拟实验,验证了该方法的有效性。（2）在前述方法的基础上,研究了CVT的绝缘故障与计量误差的内在联系,提出了一种CVT绝缘故障的辨识方法,该方法利用特征分解消除一次电压波动的影响,依靠实验平台获取CVT故障实验数据集,建立了CVT绝缘故障辨识模型,设计了模拟故障实验,验证了该方法的有效性。（3）开展了CVT运行误差及运行状态在线评估的工程试点应用,设计并开发了CVT误差在线异常监测及绝缘故障辨识系统,并在变电站进行了试点应用,验证了本文提出方法的实用性和有效性。本文基于互感器群体的冗余信息及电气拓扑结构,构建了互感器运行状态的评价标准,提出了CVT误差在线异常监测及绝缘故障辨识方法。该方法可以实时在线监测CVT的计量性能及故障状态,适应复杂多变的电力系统,识别灵敏度及准确度高,为CVT的运维检修工作提供指导,可以减少定期检修带来的人力、时间成本,极大降低故障CVT服务于电力系统的风险。