加强智能传感技术创新 推动泛在电力物联网建设

李荡 刘凤魁

国家电网有限公司提出建设“三型两网”世界一流能源互联网企业的战略目标以来，引起社会高度关注。日前，在中国电科院2019年度第一次“二零八”科学会议上，众多专家围绕“智能传感技术发展趋势及在泛在电力物联网中的应用前景”主题，为“三型两网”建设建言献策——

智能传感是泛在电力物联网感知层的核心基础技术

近年来，国家高度重视智能传感技术发展。2017年11月，工信部印发《智能传感器产业三年行动指南（2017～2019年）》,对智能传感产业发展思路、总体目标、主要任务等做了整体布局。今年3月，国家电网公司对泛在电力物联网建设作出重要部署，将紧抓三年战略突破期，快速形成核心关键技术储备。打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，是公司建设“三型两网”的重要内容。智能传感技术将成为泛在电力物联网感知层的核心基础技术，是实现“全面感知、泛在互联”的重要支撑。

在这次科学会议上，该院董事长（院长）、中国工程院院士郭剑波指出，电力系统同步向量测量装置等终端的应用为电网提供了物理量测手段，而泛在电力物联网的建设必将进一步提升电网的状态感知水平。当前，电力传感器面临部署覆盖不足、时效性不强、连接互动不够等问题，应充分考虑电力传感特定需求，加强宽频带、高频响、多参量专用传感器研发，同时注重感知数据与人工智能技术的融合应用，开展长程数据与关联数据的高阶分析，促进智能传感器在泛在电力物联网背景下的价值再挖掘。

中国电科院高电压研究所所长李鹏认为，目前电力系统应用传感器主要有三方面的问题：一是感知技术研究不扎实，传感量无法有效反映设备运行状态；二是在强电磁场环境下，传感器运行可靠性和使用寿命问题还没有得到有效解决；三是传感器安装数量有限，有效感知数据匮乏，难以支撑物联网应用。

近年来，中国电科院高度重视智能传感专业方向的布局，在光纤传感、微机电传感、电力物联网、感知大数据等领域开展了关键技术攻关，并取得阶段性科研成果。但泛在电力物联网对智能传感技术提出了更高需求。

加强智能传感方向的创新研究势在必行

这次会上，专家围绕微纳传感器技术、多参量光纤传感技术、复杂电磁环境下传感器抗干扰技术等亟待突破的十大智能传感关键技术，从各自的研究领域进行解读，共同探讨智能传感技术在支撑泛在电力物联网建设中的难题。

重庆大学电气工程学院陈伟根教授认为，基于微机电结构的传感器具有微型化、集成化、低成本、低功耗的特征，能够满足新一代电力系统传感器多参量、智能化、高精度、高可靠的要求。

清华大学电机工程与应用电子技术系副教授胡军说，感知是以先进传感为核心打造电网智能终端，用最新的深度学习等人工智能方法打造电网最强触角；用物联网通信技术连接众多电网感知终端，用数字化模型进行数据融合，为深度学习提供支撑。清华大学相关科研团队已在电气量传感技术和数据深度学习等方面取得阶段性成果，应用在配用电监测、电能质量分析、设备故障预判及诊断等方面。

中国电科院人工智能所传感室主任仝杰认为，传感与“智能”和“数据”结合是大势所趋，实现云-端交互与协同计算，将轻量级人工智能算法下沉至传感终端，赋予感知终端边缘计算能力，可以满足电网末端实时感知需求，降低系统资源成本，提高传感终端智能水平。

中国科学院理化技术研究所研究员桂林和中国电科院电工所李振明认为，液态金属等柔性制造技术能够推动柔性传感器发展，可解决传感器微型化、自供能、自冷却等问题。

通过举办这次会议，中国电科院为公司“三型两网”建设汇集了众多有益观点。今后，中国电科院将深入挖掘电力传感的特殊需求，加强多学科、多领域的联合攻关，开展与外部单位多维度合作，共同攻克电力领域智能传感关键技术。