2019年7月13日，美国纽约发生大规模停电事故，至少7万居民和商业用户受到停电影响，停电时间持续了约5个小时。最终，经调查发现，原来是该市变电站某些电力传感器和继电保护设备之间的连接存在缺陷导致。

以上案例可以一窥电力传感器这类不起眼的监测终端，对于电网的重要性。

在能源互联网建设中，电力传感器可有效支撑能源互联网应用。具体来说，在不同的应用环节，可能会有如下应用：

在发电环节，尤其是风电、光伏等新能源发电，需要采用温度、光学、倾角、速度、图像及位置等多种传感器保证发电装备的故障诊断与健康监测，预防事故发生。

比如在风电中，倾角和速度传感器可以检测风力发电机的工作状态和运动参数，从而及时识别和避免故障状态。

光电中，温度和光学传感器则可对光伏板的工作效率和生产环境进行监控。杆塔设备安装的分布式光纤传感器，可以及时发现设备的异常震动和温度变化。

在输电、变电及配电等环节，需要用到微气象、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，实现对电气主设备状态、环境与其他辅助信息的采集;

输电、变电及配电环节是电力系统的中枢，电力传感器在这个环节的任务是实现对电气主设备状态、环境以及其他辅助信息的采集，以保障电力传输过程中的稳定性和安全性。

电缆隧道安装的分布式光纤传感器，资料图

在输电过程中，局部放电（Partial Discharge，PD）是影响电力设备寿命的关键因素。局部放电传感器可以在早期及时发现电力设备的绝缘漏电问题，从而有效避免严重事故的发生。同时，杆塔倾斜、覆冰、舞动和风偏等因素都可能对电力输送构成威胁，相应的传感器可对这些因素进行实时检测。

变电站内部，电流、电压、温度和压力等参数的变化都关系到电力设备的运行安全，所以会采用电流、电压、温度和压力传感器等各类传感器用以实时监测设备的工作状态，通过实时收集设备数据，帮助预防过载、短路、过热和压力过大等可能发生的事故，确保电力设备正常运行。

在用电环节，面向智能用电、电动汽车、智能建筑等应用场景，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直流惯性不足或供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。

以在智能建筑领域举例，通过高度集成并辅以先进的传感技术，我们真的可以做到所谓的"需求侧管理"。

让我们来看一看现有的技术实践。

眼下，我国电力传感器需要突破的核心技术，主要集中在以下四个方面:

研制交直流电气量传感器，满足直流量测、电能质量等需求，培育低成本、高可靠、可与一次设备融合设计的电流、局放、气体及振动等光学传感器件;加快声表面波、红外及热电堆等非接触型温度传感器的研发。

此类研发以适应电力感知需求，兼顾超低功耗、带宽等指标，建立基于一致性通信协议与评测方法的无线传感网络互联互通及评测体系，解决不同供应商产品与协议的兼容性以及各项性能评估问题。

针对电力感知应用具有快速响应的特征，形成智能分析技术平台，实现“传感+就地分析”。基于“平台+应用“模式，将感知与测量、控制深度结合，解决电力智能传感器技术和应用的碎片化问题。

研究环境微能收集技术的应用和优化，研发与电力传感器融合集成的取能器件。针对电力系统强电磁干扰等工况特点进行集成设计，研制集传感、通信、计算、安全及取能等功能于一体的智能传感器，形成系列化产品，并建立耐候性、可靠性试验验证体系。