高压直流输电技术在长距离大容量输电以及新能源接入中扮演着举足轻重的角色,其中,交联聚乙烯(XLPE)电缆因其良好的电气、机械及耐老化等性能在直流输电中得到了广泛的应用。然而XLPE电缆在安装和敷设过程中难以避免地受到外界恶劣环境的影响,导致绝缘发生劣化和故障,所以XLPE绝缘故障状态的检测与诊断等运维技术是亟待研究的课题。局部放电和泄漏电流是表征电力设备绝缘性能的两种主要方式,但现阶段对直流下XLPE电缆局部放电与泄漏电流在诸如形成机制、特征规律及识别技术等方面的研究仍相对欠缺,且关于局部放电与泄漏电流联合检测及识别的研究相对较少。针对上述问题,本文对以下几个方面开展研究:对直流局部放电等效电路、重复过程、时序特性、脉冲机理以及泄漏电流的基本组成和XLPE绝缘泄漏电流的形成机制进行了分析,从理论上研究了绝缘缺陷与局部放电及泄漏电流关键参数的内在关联,以及局部放电与泄漏电流之间的相关关系。基于常见的电缆绝缘故障类型设计了四种典型绝缘缺陷模型:绝缘划伤缺陷、导体毛刺缺陷、绝缘内部气隙缺陷和外半导电层残留缺陷。搭建了局部放电与泄漏电流联合试验平台,研究了可能出现的干扰并制定相应措施。对直流局部放电的放电量-时间序列、放电重复率-时间序列以及放电量-电压关系、放电重复率-电压关系进行分析,绘制了典型直流局部放电特征图谱对XLPE电缆典型绝缘缺陷放电的发展特征、受电压影响等规律进行分析,总结了不同绝缘缺陷局部放电在放电模式及统计特征方面的区别。研究了基于改进深度信念网络的局部放电脉冲电流识别方法,利用深度学习实现了局部放电的类型识别。对直流电缆典型绝缘缺陷的绝缘内部电场与电导率分布进行三维建模仿真研究,作为辅助研究泄漏电流特征的理论支撑。对泄漏电流随时间发展特性以及稳态泄漏电流与外施电压关系进行分析,揭示了不同缺陷在泄漏电流波动程度和随电压上升的非线性程度存在差异。基于小波包理论将泄漏电流分解至子频带,对典型绝缘缺陷的节点能量进行分析,结果表明节点能量可作为特征提取和分类的依据。对典型绝缘缺陷局部放电和泄漏电流之间的相关性进行分析。基于Pearson相关系数、Shannon熵等分析手段研究了放电量、放电重复率与泄漏电流之间的相关特征。基于典型直流局部放电图谱的形状特征参数和泄漏电流小波分解节点能量特征参数,利用加权D-S证据理论对不同信息源融合并进行识别,实现了对多源信息的有效利用。