电子式互感器是由传感元件和数据处理单元组成的新型电测量设备，作为传统电磁式互感器的理想替代品，被大量应用于智能变电站，为后续测控、保护以及计量提供电压和电流测量数据。国家电网公司对2013年投运的首批6座新一代智能变电站运行情况的总结报告表明，电子式互感器已基本克服了电磁兼容、绝缘等问题，目前存在的主要问题是误差长期稳定性和有源电子式互感器一次供能可靠性。作为测量设备，电子式互感器的准确度是衡量其性能最重要的参量，而现有标准规定的周期性停电校验难以实现，如何解决在不需要高级标准器的条件下评估在线运行的电子式互感器的误差状态是计量技术领域的难题。电子式互感器状态评估和性能检测是保证其在新一代智能变电站应用中可靠性和稳定性逐步提升的关键技术，本文针对工程实际中在运电子式互感器亟待解决的误差和一次供能状态评估方法及其检测技术进行了研究。　　针对误差状态评估这一难题，本文提出了一种新的技术路线，即发掘在电网运行过程中的某些可描述变化规律的参数，依据电子式互感器的输出值，采用高维随机矩阵判断这些参数是否符合已知规律，从而对电子式互感器的测量误差的统计分布是否有异常变化作出判断，而误差的统计分布和误差性能直接相关，据此进行误差状态评估。基于该技术路线，对电子式互感器高维随机矩阵理论误差状态评估方法，从理论基础、实验验证和工程应用三个层次进行了研究：　　（1）针对状态评估模型，研究了基于高维随机矩阵理论的建模方法和步骤；针对构建高维随机矩阵，提出了一种基于虚拟传感器的矩阵扩充方法，主要克服了现有方法引起的数据独立性较差等问题；针对状态评估判据，研究了两种特征值线性统计量判据，定义了一种谱分布概率密度函数相似度定量判据。上述研究为所提出的电子式互感器误差状态评估方法提供了理论基础。　　（2）设计了实验用电子式互感器，在设计中研究应用了一种基于最小二乘的数字移相方法，可以将设计的实验用电子式互感器的整体测量误差快速灵活地调整至接近零。针对电子式互感器误差均值和方差变化两个主要误差状态变化特征，设计了两个实验方案，分别验证了所提出的电子式互感器误差状态评估方法可以发现上述两种误差状态变化。　　（3）针对工程应用目的，提出了一种电子式互感器误差状态评估思路，利用电网运行中具备稳定分布特征的参数，依据电子式互感器的输出值，借助高维随机矩阵理论，判断被观测参数是否符合已知的稳定分布特征。基于该思路，研究了电网频率和节点相位等电网参数的变化规律。在实验室设计了验证实验，结果表明，所提出的方法可以不依赖标准器发现误差状态一定程度的变化。在贵州某数字化变电站建立了电子式互感器误差状态评估系统，应用中发现多台电子式互感器误差状态同时出现一次“异常”。进一步分析表明，在本次“异常”发生的时刻，一次负荷电流突然增大，由此判断该“异常”应该是电网一次扰动引起。现场应用情况说明，所提的电子式互感器误差状态评估方法可以发现电子式互感器误差状态异常变化。　　一次供能系统是有源电子式互感器的重要组成部分，也是薄弱环节，所以针对一次供能系统的状态评估是有源电子式互感器状态评估的重要内容。一次供能系统一般由CT供能和激光供能组成，根据一次电流的大小自动切换供能方式。在实际应用中，激光器失效和供能方式切换错误时有发生，导致一次供能故障，因此迫切需要研究在不影响电子式互感器正常工作的情况下评估其一次供能状态的方法。本文提出了一种基于非接触式测量的一次供能状态评估方法，无需在电子式互感器内部加装传感器，而是综合根据供能激光器所在合并单元的电源电流值和一次电流值判别一次供能系统的工作状态。该方法在应用时，现场噪声对合并单元电源电流测量结果影响较大，对此采用了一种将信号进行移相再积分的数字滤波方法，适用于计算能力有限的嵌入式系统。现场应用结果表明，该方法能在复杂环境下准确判别一次供能系统的工作状态，及时发现供能方式切换错误、激光器失效等故障，并为评估供能激光器的寿命状态提供数据依据。　　在稳态条件下检测电子式互感器的误差时，校验装置与被校电子式互感器的数据是否同步极大影响相位校验准确度，一般采用同步信号确保两者的数据同步。现有基于数据采集卡的电子式互感器校验装置在接收外同步信号时，普遍存在同步触发与信号采样不严格同步的问题，引起相位测量误差。针对这一问题，本文提出了一种基于时间数字转换的相位校正方法，通过测量采集卡触发和采样的时间差，再根据时间与相位的对应关系校正测量相位，显著减小了校验装置在接收外同步信号时的相位测量误差。研制的校验装置经国家高电压计量站校准，准确度为0.05级。与此同时，新一代智能变电站对不依赖同步信号的校验技术提出了新的要求，所以本文针对无同步信号校验技术开展了研究，设计了基于数据采集卡的无同步信号校验装置。采用两种校验方式测试了同一台电子式互感器，比较测试结果表明，两种校验方式的幅值误差一致，相位误差的差异由原来的21′提高到现在的约为4′，满足无同步信号校验要求。