传感技术应用现状
数字化、智能化技术正深入融合电网生产运行与管理运营过程，要求电力传感器提升可靠性和智能化程度，实现更大规模应用。目前输变电领域已广泛应用变压器油温、油位、GIS特高频、超声局放等传感器，新兴的声纹、光纤局放等传感器也正在试点或推广。然而，现有传感器在准确性、时效性、智能化、可靠性、适应性和成本方面与设备管理需求存在差距，如电缆测温光纤传感器无法反映电缆运行信息，变压器油色谱检测周期长，特高频传感器易受干扰，且普遍存在长期可靠性不足、成本高等问题。
柔性传感器典型应用
1. 柔性广域声传感器
- 材料优化：通过调控压电功能材料成分及其配比，优化异性材料结合界面，提高材料力学、电学性能。
- 器件设计：基于高压静电纺丝技术，制备“耐高温+柔性”相兼顾的高灵敏度声振功能材料，实现大覆盖面积器件制备，并通过导电复合材料封装实现电磁干扰屏蔽。
- 现场应用：已在宁夏沙坡头750kV变电站开展试点应用，安装于变压器、GIS等设备典型部位。
- 特点：高准确、低成本、高适应。
2. 柔性高频电流传感器
- 配方升级：通过设计磁性离子占位分布，调整分子磁矩，大幅增加核心传感材料单位截面积的磁导率，提升传感器灵敏度。
- 工艺优化：采用流延工艺替代模压成型工艺，无需模具，制造任意尺寸，柔韧性高。
- 时效性高：监测变压器所有出线及接地线，秒级或分钟级提前发现电弧放电。
- 适应性好：质量轻，适用于大口径电缆本体在线监测，体积小，可安装于配电变压器套管等狭小部位。
- 成本低：大幅降低应用成本，从万元级别降低至干元级别。
- 应用场景：输电领域（套管本体及变压器所有进出线监测）、变电领域（电缆综合监测）、直流及储能领域（电力设备所有进出线监测、换流阀单体监测）。
柔性传感器存在问题
- 需要制定新的标准和规范指导研发及应用。
- 长期可靠性、耐候性等需要通过应用验证，继续改进升级。
- 需进一步研究测试结果与设备状态之间的关联度，探索新的设备状态评价方法。
- 类型仍较少，且仅在部分厂站开展试点应用，需进一步加强验证实现规模化应用。
柔性传感技术发展趋势
柔性传感器未来应用场景
- 面向设备运行管理：感知各类状态参量，提供有效数据，指导设备的运行状态评价，提升感知的深度和广度。
- 面向人员安全作业：针对高空带电作业、配电带电作业和不带电施工作业等场景，提前预警，保障作业人员安全。
发展趋势
- 初步探索：实现部分典型柔性传感器的功能验证和规模应用，主要挑战包括灵敏度、稳定性、线性度、可靠性、耐候性等方面的提升。
- 广泛应用：实现柔性传感器与设备外壳甚至绝缘介质的全面融合，主要挑战是新材料和新原理的突破。
- 全面融合：实现内置式、表贴式声、光、热、磁、电、分解产物等的柔性传感器广泛应用，主要挑战是新材料和新机理的突破，以及多场景的适配应用。
