当今社会,电力已成为生产生活的必备能源,电力设备尤其是高压电力设备需长时间连续运行,容易出现设备故障、绝缘老化等一系列问题,而且故障征兆不明显,设备维护困难,维修周期长。智能变电站一次侧设备在线监测系统对这些高压设备进行实时监测,可以及时反映设备的工作状态、绝缘问题、故障程度,在设备出现严重问题前对设备进行检修和更换,这样不仅保证了电网运行的稳定性,而且提高了电力设备的可靠性。本文以智能变电站一次设备在线监测系统研究和设计为主要方向,首先阐述了智能变电站在线监测系统的背景和意义,介绍了国内外设备监测发展现状,重点分析了变压器和GIS组合电器常见故障类型、监测方法,归纳总结现有智能变电站在线监测系统存在的问题;结合现有的在线监测系统组成架构进行分析,基于IEC61850标准协议改进了在线监测系统整体方案,在此框架基础上,根据变压器、GIS设备常见故障类型,完成了在线监测系统子模块设计,并对其应用的关键技术进行分析,运用算法比较和仿真测试进行验证;最后,结合工作实际,以220kV库沟变电站为例介绍了在线监测系统总体结构和配置原则,并通过实际案例证明了该监测系统的准确性、实用性及稳定性,实际运行经验也表明,其能够实时采集、监视变电站设备的运行状况,自动发布异常告警信息,保存异常报告供历史查询,有助于准确、快速进行故障定位,制定有效检修策略,提高设备使用寿命和保障电网的安全稳定运行。