國網四川省電力公司電科院等單位共同完成的“基于先進磁電傳感器件的電氣設備狀態感知關鍵技術及應用”項目通過科技成果鑒定

2021年5月20日，中國電力企業聯合會以現場和視頻會議相結合的形式召開國網四川省電力公司電力科學研究院、清華大學、電子科技大學和清華四川能源互聯網研究院共同完成的“基于先進磁電傳感器件的電氣設備狀態感知關鍵技術及應用”項目科技成果鑒定會。

項目開展了芯片化先進磁電傳感器件、輸變配電設備電氣狀態非介入式智能感知關鍵技術及應用研究，研制出性能指標國際領先的微型磁場傳感芯片及電流傳感裝置，并實現了輸變配電設備電氣狀態非介入式智能感知技術的廣泛應用。主要創新點如下：

（1）基于自旋電子和磁物理學，建立隧穿磁阻單疇模型及磁場傳感芯片性能調控理論，揭示磁阻芯片內部材料、結構等因素對其靜態及高頻性能影響規律，突破磁阻芯片材料、結構參數優化設計缺乏理論指導依據的瓶頸，研制出可測0.1μT～0.2T、DC～百MHz范圍的系列化寬頻大量程隧穿磁阻磁場傳感芯片。

（2）基于電磁耦合原理和場源反演理論，建立非接觸式測量電氣設備狀態參數的空間場源重構方法，提出了采用隧穿磁阻傳感芯片的矢量陣列傳感器設計與應用方案，創新了基于空間電磁場量化評估智能電網電子設備瞬態干擾的方法，解決了非接觸式間接測量數據準確反演電氣設備原始狀態參數的難題。

（3）基于隧穿磁阻傳感芯片，研制了面向多應用場景的非接觸式寬頻大量程電流傳感裝置，通過優化磁環、電路及結構設計，系統解決了測量裝置精度、頻響、抗干擾、可靠性、電磁取能等關鍵問題，實現了惡劣環境下覆蓋100μA～百kA量程、DC～百MHz頻率的高精度電流量測。

（4）融合電流、電壓、溫度等多參量非接觸式監測裝置，實現輸配電線路以及高壓斷路器、電抗器、避雷器等變配電關鍵設備狀態的非介入式監測感知，基于深度學習等人工智能方法建立輸變配電設備狀態智能診斷模型，實現在線實時狀態傳感數據驅動下可自演進化的設備故障隱患智能辨識。

鑒定委員會認為，項目在微型寬頻大量程隧穿磁阻磁場芯片及電流傳感裝置，以及輸變配電設備電氣狀態非介入式智能感知技術方面均取得顯著創新和技術突破，引領了磁場/電流傳感以及電氣設備非介入式狀態感知技術的發展進步，整體技術達到國際領先水平。同意通過科技成果鑒定。