智能传感器支撑新型电力系统实现数字化转型.pdf

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1、2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 传感器指能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。广义的传感器是具有完整功能的传感装置，除传感器件本身外，还包括与传感器件协同的供能、信号处理与控制、数据存储与通信等后端功能单元。未来智慧城市中智能传感器无处不在，是物联网、大数据、云计算等技术在智慧城市中应用的基础。智能传感器是大数据“挖掘机”视觉传感器视觉传感器味觉传感器味觉传感器听觉传感器听觉传感器触觉传感器触觉传感器嗅觉传感器嗅觉传感器位置传感器位置传感器速度传感器速度传感器力度传感器力度

2、传感器平衡传感器平衡传感器霍尔传感器霍尔传感器指纹传感器指纹传感器光线传感器光线传感器重力传感器重力传感器激光、雷达激光、雷达图像传感器图像传感器三轴陀螺仪三轴陀螺仪MEMSMEMS微机电微机电流量传感器流量传感器2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题智能传感器让新型电力系统有“视觉、味觉、听觉、触觉、嗅觉”会“思考”2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 需要用到温度、光学、倾角、速度、图像及位置等多种传感器，支撑发电装备故障诊断与健康监测，预防事故发生，提高发电量效率

3、并延长装备寿命。聚光光伏电站结构双馈型风力发电机基本结构2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 利用微气象、温度、杆塔倾斜、覆冰、舞动、弧垂、风偏、局放、介损、绝缘气体、泄漏电流、振动及压力等多种传感器及智能终端的广泛部署，实现对电气主设备状态、环境与其他辅助信息的采集，支撑电网生产运行过程的信息全面感知及智能应用。2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 采用电能质量、负荷监测、图像视频等传感器及量测装置等，支撑需求侧柔性负荷资源的充分利用，补偿能源互联网中因惯性不足或供

4、需失衡导致的频率波动等系统运行问题，同时提升能源利用率。基于电力线的非侵入式负荷监测主动配电网运行分析及协调控制新能源与冷热电综合利用2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 目前大规模储能技术主要是物理储能和电化学储能。近年来世界范围内储能电池事故时有发生，其状态监测和安全稳定运行受到广泛的关注。火灾与电池热失控密切相关，可以通过监测温度、压力、气体、声振等关键特征参数防止热失控的发生，评估预测电池的发热状态及其演变趋势，进而利用先进的热管理材料和技术，在降低储能系统的能耗的同时，保障电池模组的安全稳定运行。电力传感器在电池中的布置

5、方式2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 多年前已提出万亿级传感器革命,但目前的技术方案高度碎片化，适应电力需求的智能传感器很少，限制了电力智能传感器的规模化应用。电力传感器主要对电气量和运行状态量进行感知，需要高灵敏度、高精确度、高可靠的专用传感器，但目前高精度传感器件已经成为瓶颈技术。高性能核心器件自主可控问题智能传感器在电网中的适应性问题新型基础设施建设的需求新型电力系统对传感器的高要求低成本2 20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题低功耗柔性化高精度微型化智能化2

6、20 02 24 4年年 能源网络通信创新应用大会能源网络通信创新应用大会 数字化专题数字化专题 深度融合先进数字技术的新型电力系统对宽频、交直流、宽量程、高精度测量技术提出迫切需求，研制高灵敏、交直流、低功耗的磁场、电场、电流、电压传感器，为实现新型电力系统可观、可测、可控提供基础保障具有重要的意义。基于隧穿磁电阻（TMR）的磁敏器件是未来发展方向，具备高可集成度、高灵敏度、小体积、宽测量范围、高频响、低温漂等优点，可满足电网多样化的电流传感量测需求可实现微安级电流精确测量。应用场景包括高压设备状态监测、电力自动化装置、电能计量等。Free layer