本发明适用于电气工程技术领域，涉及一种电压互感器误差在线监测与分析方法，包括：S10、采集电容式电压互感器二次侧训练数据X0，对训练数据进行奇异值分解；S20、根据贡献度阈值，计算主成分空间与误差空间；S30、采集电容式电压互感器二次侧实时训练数据Y0并进行归一化预处理；S40、利用误差重构矩阵，重构电容式电压互感器的误差信息；S50、求解各通道电容式电压互感器的误差。本发明流程简单、过程高效，通过训练数据，建立表征误差信息的误差空间与误差信息重构矩阵，并利用重构矩阵对各通道电压互感器的误差进行定量计算，监测效率与精度高。