本申请公开了一种变电站直流供电系统及其维护方法，涉及电力技术领域，其中，直流供电系统包括蓄电池供电单元、控制单元和参数采集单元；控制单元用于控制蓄电池供电单元进行在线放电容量检测，有一组蓄电池组时，根据蓄电池组的输出电压是否快速降低至安全电压来判断检测是否正常；有两组或以上蓄电池组时，根据每组蓄电池组的输出电流是否低于其他组的10％及以上来判断检测是否正常；若检测正常，且测得的容量满足预设容量，检测结束；若检测异常，终止检测，并根据检测过程中蓄电池的端电压来查找落后蓄电池。本申请实现了对蓄电池供电单元容量的自动检测，同时判断了单个蓄电池质量，使得变电站的直流供电系统的安全性得到充分的保证。