本发明涉及电压测试技术领域，具体涉及一种基于光学电场传感阵列的非接触电压重构装置及方法，方法包括：对传感器进行校准，并进行数据分析和处理；调整球型连接件的角度，直到三个光学电场模块的输出值达到调整范围内的最高值，并校准此时的电压数值；校准完成后，获取不同点位的电场值；将三个光学电场模块通过两两组合差分处理，得到距离d与2d时的电场差值；将三组处理后的电场数据结合进行平均处理，完成对被测导线电压的非接触重构。通过本发明，实现了对电力系统电压参数的高精度测量，在保持较高频带响应的同时，体积小巧、成本低廉，适用于复杂环境下的电场测量需求，为智能电网的精细化管理和控制提供了可靠的技术支持。