近年来，随着国内电力系统的发展，大区电网的逐步互联，系统规模将进一步扩大，这对变电站高压电气设备在线监测技术提出了更高的要求。本文以容性设备绝缘在线监测为目的，重点研究了分布式在线监测系统设计及介质损耗值算法改进。根据容性设备绝缘在线监测的要求，以“介质损耗因数计算算法一在线监测系统设计一系统工程化可靠性设计”为研究对象，对容性设备绝缘在线监测系统进行深入研究，在介质损耗因数算法原理、监测系统架构分析、系统各个模块功能分析、监测系统硬件设计、软件设计以及系统可靠性设计等方面做了大量工作，成功地开发了一套基于全相位分析的介质损耗因数计算算法和三层分布式体系结构为核心的容性设备绝缘在线监测系统。首先，分析了已有介质损耗因数计算算法的优缺点，并提出基于全相位分析的介质损耗因数计算算法。然后采用该算法做仿真计算，并与传统的谐波分析法进行对比，最后得出该算法计算更精确的结论。其次，在硬件设计上采用多处理器、多层的分布式系统方案，根据系统的分工，将整个系统分为前端数据采集装置，主控装置和工控机三层，并对这几层的硬件设计作了详细的阐述，同时给出了各个模块的硬件结构框图和部分电路的原理图;在软件设计上则介绍了整个系统的软件结构规划和各个模块功能的划分，重点讨论了系统内部通信协议的制定，说明各个模块软件的功能及实现方法.设计了零磁通电流互感器。最后，分析了系统工作环境中干扰产生的原因，并针对这些干扰，从硬件和软件两个方面，详细说明了系统的可靠性设计。系统试运行的实验结果表明，套基于全相位分析的介质损耗因数算法和三层分布式体系结构的在线监测系统，能够满足容性设备绝缘在线监测的要求。