虚拟电厂（智能电网）与传感器的重要关系

一、概况

随着智能电网与传感器行业的飞速发展，如今，智能电网有望成为传感器使用的最大用户。建立智能电网所需大部分成本得花费在终端电力分布系统以及智能电网在电力设施上的终端信息系统，网络安全软硬件建设，很大一部分将投资在传感器网络上面，直接带动了传感器的市场。同时，为适应智能电网的建设需求，传感器也在向智能化、系统化、网络化、数字化方向发展。智能传感器是具有信息处理功能的传感器，带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微微处理机相结合的产物。

智能电网与众多智慧体系一样，不是单独的个体，而是众多装备与技术共同作用的产物。其中在监测第一线的传感器设备虽小，但绝对重要。在智能电网发展中，利用传统的传感器已经无法对某些电力产品的质量、故障定位等作出快速直接测量并在线监控。而利用智能传感器可直接测量，对产品质量指标、以及故障等进行测量（如温度、压力、流量）。例如，为了满足智能电网发展需求，我国推出了光纤电流传感系统，实现了管线电流传感系统的全数字闭环控制，具有稳定性和线性度好、灵敏度高等特点，满足了大量程范围的高精度测量要求。
目前，智能传感器已经成为国际上传感器研究的热点和前沿。未来，数字化、信息化、物联网技术的融合，将带动传感器向智能化方向发展。随着传感器制造成本降低，市场对传感器功能的要求也越来越全面和专业化，传感器智能化也将被普及和应用。

二、智能电网中传感器的应用情况

国家电网公司2009年底颁布的《高压设备智能化导则》具体描述了智能化设备的五个基本技术特征。
（1）测量数字化

对高压设备或其部件的相关参量进行就地数字化测量，测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络，用于高压设备或其部件的运行与控制。所属参量包括变压器油温、有载分接开关分接位置，开关设备分、合闸位置等。
（2）控制网络化

对有控制需求的高压设备或其部件实现基于网络的控制。如变压器冷却装置、有载分接开关，开关设备的操作机构等。控制方式包括：
1）高压设备或其部件自有控制器就地控制；

2）智能组件通过就地控制器控制；

3）站控层通过智能组件控制（如需要）。

正常运行情况下，网络化控制的优先顺序是：站控层、智能组件、就地控制器。

（3）状态可视化

基于自监测信息和经由信息互动获得的高压设备其他状态信息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其他相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使高压设备状态在电网中是可观测的。
（4）功能一体化

功能一体化包括以下三个方面：

1）在满足相关标准要求的情况下，将传感器或/和控制器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或/和控制目的；

2）在满足相关标准要求的情况下，将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地；

3）在满足相关标准要求的情况下，在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计。
（5）信息互动化

信息互动化包括以下两个方面：

1）与调度系统交互。智能设备将其自诊断结果报送（包括主动和应约）到调度系统，使其成为调度决策和高压设备事故预案制定的基础信息之一；

2）与设备运行管理系统互动。包括智能组件自主从设备运行管理系统获取宿主设备其它状态信息，以及将自诊断结果报送到设备运行管理系统两个方面。

以上的五个基本特征中，三个与传感器直接相关，即测量数字化（体现了传感器信号输出形式）、功能一体化（体现了传感器与电器设备要一体化融合设计）、状态可视化（传感器为状态可视化及故障诊断提供了基础数据），可见传感器的性能对于高压智能化是否真正能实现可靠稳定是至关重要的。

国内主要传感器厂家及代表性产品如下：

1）上海威尔泰 $威尔泰(sz002058)$：压力流量传感器；

2）麦克传感 器有限公司：压阻式压力传感器；

3）汉威电子 ：气体传感器；

4）北京宝力马：温湿度传感器；

5）绵阳维博：电量传感器；

6）中星测控、青岛元芯：压力传感器；

7）深圳合力：石英力传感器；

8）中航电测 、宁波柯力：称重传感器；

9）南京中旭：霍尔传感器；

10）昆山双桥：压阻压力传感器。
$威尔泰(sz002058)$