电网的广域监测与控制技术在保障供电可靠性、维护电网的安全可靠运行中担当着重要的角色。目前,基于同步相量测量装置(PMU)的广域监测系统(WAMS)在主网中已经得到了较为成熟的应用。由于配网线路量大、面广、线长的现实特征,功能全面、体积较大、价格昂贵的主网广域监测装置并未在配网领域中得到成熟的引用。小型化、低成本、易带电安装是配网广域监测装置的发展方向。然而,为满足低成本小型化装置需求,其与实现功能复杂化、测量精确化产生矛盾。同时考虑现场应用情况,广域监测装置上线运行还将受恶劣环境影响,以及因人力所限存在难以维护的局限性。本文研制了一种低成本小型化的配网广域监测装置,主要由电压电流传感器、感应取电供电模块和主控通信模块构成。本文设计了双半环差分绕线PCB罗氏线圈作为电流传感器,分析了其工作原理及各干扰因素对其的影响并通过实验验证其具有较高测量准确度与抗干扰性能。采用空间电容分压原理,依据传感器对地分布电容和传感器相对导线分布电容构建了线路电压测量模型并设计了电压传感器,并分析验证了各项工程实际因素对测量结果的影响。根据电容分压原理及测量模型研究了电压传感器自动校准技术,设计了一种适用于三相输电线路相电压测量的自校准方法,通过串联开关电容实现在未知参量上叠加已知参数并采用PSO粒子群算法求解非线性方程组实现自动校准。研究了配网广域监测装置的现场应用技术,采用Comsol Mutiphysics软件实现配网线路空间电场分布的分析,为配网广域监测装置的安装位置提供参考。最后对整个装置进行杆塔影响测试和现场安装测试。目前,本文所研制的测试样机已在上线运行,装置各模块均能正常稳定运行,传感器模块能准确测量线路电压电流。这种设计方案具有小型化、低成本、易带电安装的优势,为配网广域监测装置的研制提供了一种新的解决方案,具有广阔的应用前景。