我國(guó)“十四五”規劃和2035年遠景目标綱要提新知出，加強關鍵數字技術創新應用，加快推動數字産業化，推進(j行學ìn)産業數字化轉型。當前，能(néng)源革命與數舞體字革命相融并進(jìn)，加快電力系統數字化轉型已成(c空不héng)為推動電網和電網企業高質量發做用(fā)展的必由之路。電力智能(néng)傳感技術連接電力系統的物理空間與數字小妹空間，將(jiāng)加快電力系統數字化轉型。

電力系統可觀可測可控能(néng)力亟待提升

随著(zhe)大量分布式能(néng)源和電力電子器件接入電力系統，新員冷型電力系統在電源結構、負荷特性、電網形态等科們方面(miàn)呈現多樣(yà商木ng)性，電網的關鍵特性將(ji店弟āng)發(fā)生深刻變化，迫切需要實現對(duì)各種音司(zhǒng)參量的實時(sh司內í)測量反饋與動态調整，提升電力系統的可觀、可測、可控能(可西néng)力，構建數字孿生電網，亮綠保障電網在複雜網絡互聯條件下穩定運行。

電力智能(néng)傳感技術主要涉及河他傳感器、傳感網、智能(néng)分析等方面(miàn)。

在電源側，風電、光伏發(fā)電等大量新跳廠能(néng)源發(fā)電設備接入，需要感飛懂知溫度、光學(xué)及位置等信息，監測發(fā)電藍服設備運行狀态、健康情況等，預防事(shì)故發(fā)生，提高發(fā)電效街要率并延長(cháng)設備壽命。在河我電網側，在輸電、變電、配電等場景下，需要利用微氣象、溫濕度、杆塔河上傾斜、覆冰、舞動、弧垂、風偏、局機雨部放電、振動及壓力等感知裝置，采集電網運行與設備狀态、環境與其紅車他輔助信息，支撐電網生産運行過(g話房uò)程中的信息全面(miàn)感知及智能(néng)應制好用。在負荷側，需要利用電能(néng)質量、負荷監個化測等傳感量測裝置采集智能(néng)用電、新能(néng)源汽車負荷文國等信息，支撐需求側柔性負荷資源利用，提升能(néng)源利用率及用戶側用能了國(néng)精細化管理水平。

2021年，國(guó)家重點研發(fā)計劃設立了“智能(néng)熱秒傳感器”專項。國(guó)家電網公司首批“揭榜挂帥”攻關船年任務建立“微型低功耗電力傳感器技術及說司應用”研究框架，電力智能(néng)傳感技術進(jìn)入全面(miàn光風)發(fā)展的階段。

電力智能(néng)傳感技術實現多領域重點突破

電力智能(néng)傳感技術涉及多學(xué)科交叉樂麗融合，目前呈現先進(jìn)傳校友感材料與器件、低功耗傳感網、傳吃亮感器微源取能(néng)、邊緣群妹低智分析、融合設計等多領域體系化協同創新發(fā)展跳腦趨勢。

先進(jìn)傳感材料與器件涉及設備狀态表征與“聲、光、電、磁、熱厭劇、力”等感知機理、敏感材料、傳感器件制備等方向(xiàng)，是傳感短計技術的核心。随著(zhe)感知機理與小作傳感材料技術不斷創新突破，各類新型的電氣量、狀态量、環境量、理明行為量傳感器將(jiāng)應用于新型電信白力系統。國(guó)網智能(néng)電網研究院有限公司目前雨員在變壓器油溶氣體分離裝置、隧穿磁阻（TMR）件笑磁敏電流傳感器、基于非接觸式傳感技術的架空輸電線路動态增容系統等方面(mi商金àn)取得一定成(chéng)果。變壓器村懂油溶氣體分離裝置主要利用油氣分離膜實現變壓器油中溶解愛這氣體的分離，達到變壓器狀态檢測都對的目的。該公司自主研發(fā)的油氣分離膜采用中空纖維結構，增加了油氣月可分離膜的壽命，提升了油氣分離效率，可在但工1小時(shí)甚至更短時(shí)間内實現油氣分離，避免氣化油進(j朋師ìn)入檢測腔。油氣分離膜可穩理媽定運行3年以上，提高了檢測的準确性和可靠性。TMR磁敏傳花上感元件降低了磁場噪聲，提升了探測但公靈敏度。未來，基于TMR磁敏傳感元件形成(ch吧飛éng)的低功耗、易部署的微型電流傳感器可應低光用于電網中微弱電流、高精度交直流、電能(néng)表計等場景。基于非接觸式傳感綠村技術的架空輸電線路動态增容系統依靠激光雷達和紅外測溫技術，獲取導線對(技小duì)地距離和導線溫度等關鍵參數，實現導線載流量評估和校驗，為輸電線路容量來湖調整提供了基礎數據，提升了輸電通道(dào)的最大安全輸送能(上遠néng)力。

低功耗傳感網能(néng)夠為傳感器提供泛在連接通笑司信媒介，是實現分布式感知和數據融合的基礎。由于電力系統下兒環境複雜特殊，海量傳感器無源無線化成(chéng)為重要發(fā)展趨勢。房有低功耗無線傳感網絡將(jiāng)提升傳感系統長(cháng)期小能運行可靠性，降低運維難度。國(guó)網智研院基雨通于國(guó)家電網公司的輸變電設備物聯網通信協議，采用低功耗設東子計技術，研發(fā)超低功耗無線傳感通信模組與彙聚設備，鄉動模組平均功耗達微瓦級，經(jīng)測事東算可滿足現場電池供電類傳感器持續工作7年以上的需求，可解決輸變電場景下感知網絡光學的超低功耗、安全可靠接入難題。

傳感器微源取能(néng)是通過(guò)收集環境中電磁、振動及溫差等微量能房東(néng)源為傳感器供能(néng)的技術。體會目前，國(guó)網智研院已研發(fā)出侵入式與非冷資侵入式磁場取能(néng)樣(yàng)機。在保障樣(老年yàng)機可貼合電纜的前提下，侵入式磁場取能(néng)樣(yàng)機支持車低在220千伏電纜應用，且在110千伏電纜應用時(shí)，可將(jiā湖時ng)取能(néng)所需的線路負荷下限由7有間安降到2安。非侵入式磁場取能(néng)樣(yàng)機體積已縮小至7.2東金立方厘米，相比國(guó)内外同類裝置，取能(néng)效率約提升66%地們，有望在品字形電纜、三芯電纜等場景推廣應用短女，為實現傳感器去電池化奠定基礎。

此外，邊緣群智分析與融合設計關鍵技術研究正在開(k匠動āi)展。邊緣群智分析技術可實現電力圖像、局部放電等感知信号的就(jiù通都)地處理、智能(néng)分析與診斷。融合設計技術可實現傳感、通信、計算行黃、取能(néng)等功能(néng)在傳感器的一體化集成(c會街héng)及一二次融合，推動電力設備智能(nén請站g)化。

將(jiāng)為電力系統精确感知與智能(néng)控制提供支撐

電力智能(néng)傳感技術的不斷突破創新使秒業得物理空間與數字空間在量測、計算及控制等多環節上高效融合，將腦照(jiāng)為新型電力系統的精确感知與智能(n知不éng)控制提供支撐。

廣義負荷全景觀測：新型電力系統中以分布式電源、新能(人信néng)源汽車、分布式儲能(néng)喝裡及可調節負荷等為代表的廣義負荷接入比例不斷攀升，源、網、荷、儲各環節的互動關聯一風性將(jiāng)不斷加強。未來，基月老于新型磁阻材料的電流傳感器具有低成(chéng)本、易帶電安裝的優勢，适合在覆動些蓋範圍廣、線路分支多及負荷變化大的用戶側環境部署使用，實現你報負荷信息的全景觀測。

局部放電立體監測與精确定位：現階段，高頻、特高頻、超習購聲等局部放電傳感器在電力主設備狀态感知中廣泛應用。未來，電網企空船業可通過(guò)優化的硬件平台和專用芯片把智算到能(néng)算法就(jiù)地部署在傳感器上，形成(chéng)“物”端計算藍呢系統，并結合典型案例庫與算法庫，提高故障立體辨識響應速度和定位精準度。說舊

輸電線路動态增容能(néng)力提升：新能(n國門éng)源發(fā)電呈現波動性特征，需要準确獲取廠月導線狀态、環境參量，為線路動态增容提供基礎數據。跳外應用非接觸式傳感技術可采集輸電線路房紅全景信息，利用線路沿線的磁場、電場、振動及溫差等外部條件鐵錢實現傳感器微源取能(néng)，并通過(guò)低功耗無線傳感網實現可靠安藍山全連接。

智能(néng)傳感器微型化：微納傳感技術的發(f爸花ā)展使進(jìn)一步壓縮傳感器體積、實現傳感器與電力設備的高度融理通合成(chéng)為可能(néng)。系統級封裝（為遠SIP）、微機電系統（MEMS）、納機鄉金電系統（NEMS）等技術和工藝的突破和應用土事，將(jiāng)助力電力專用的微型化感知器件開(k請照āi)發(fā)，推進(jìn子行)電力設備的智能(néng)化。

電力智能(néng)傳感技術將(jiāng)在加強電網協調控制能(néng木路)力、促進(jìn)多元用戶供需互動、提升電力需求側管理水平和設備智相服能(néng)化水平等方面(m年在iàn)發(fā)揮重要作用，引領電力系統數字化技術創新和産業升級。（來源 北月自極星輸配電網）