交联聚乙烯绝缘电力电缆在输配电线路中的应用越来越广泛,已经成为城市电网的主体。水树老化一直是影响交联聚乙烯绝缘电力电缆线路长期运行可靠性的关键因素。为了保证交联聚乙烯绝缘电力电缆的安全运行,有必要开发适应工业现场应用、操作简单方便的绝缘状态测试系统对其绝缘状态进行诊断。课题组开发的损耗电流谐波分量测试系统,在工程实际应用中被证明是一套有效的测试系统。然而,该设备操作复杂、耗时给操作者带来了不小的麻烦。为此,有必要在该测试系统的基础之上,开发出一套简单易操作的测试系统。本文首先提出了利用可控补偿电流方法实现流比器电桥自动平衡的设计方案,可大大简化设备的操作。在该方案中,由信号采集模块将电压信号和流比器不平衡电流信号同步采集至控制系统中,利用确定的算法计算出需要补偿的电流信号大小,而后通过电压控制电流源产生流经流比器补偿线圈的电流对被测电流进行补偿。补偿效果通过检测线圈的输出来判断,通过不断修正补偿电流信号实现电流比较器的平衡。然后根据安匝平衡原理计算出试品电流的真实信息,此过程通过控制系统自动完成,进而实现谐波分量的自动化测试。确定测试系统设计方案后,对可控补偿电流的算法进行了研究。提出了基于试品非线性模型的可控补偿电流算法,即在FPGA内构建与试品非线性模型相对应的非线性模型,激励电压信号作为FPGA中非线性模型的输入,通过实时操作系统输出补偿电流信号。FPGA中非线性模型系数通过多元线性拟合求得,通过模拟仿真验证了该计算方法的正确性。在软件算法制定好之后,通过LabVIEW软件开发平台,对FPGA和实时控制器进行了软件编程。而后,软件系统与硬件结合搭建了测试系统。最后,以标准介质损耗器作为试品,对测试系统进行了验证性试验。验证性试验证实了测试系统的设计方案是可行的,但测试误差较大,测试系统还有待于进一步修正和完善。