本成果创新提出了基于宽频暂态电压、电流、电磁场、超声等多参量联合感知的高压设备放电监测技术，通过多源信息融合与放电量算法实现非周期暂态放电精准诊断。关键技术包括：1、暂态电压传感：采用倒置式电容分压原理，通过极板间电容（C1/C2）分压测量10kV-1000kV电压，带宽覆盖50Hz-100MHz，结合稳态电压标定实现暂态量精确提取。2、暂态电流传感：基于罗氏线圈原理设计宽频传感器，测量范围涵盖工频稳态与MHz级瞬态电流，通过线圈互感系数M实现电流-电压转换，带宽达50Hz-1MHz。3、暂态磁场传感：采用抗干扰非平衡/平衡屏蔽环天线技术，通过差动输出抑制共模噪声，实现100kHz-100MHz高频磁场检测，确保信号传输稳定性。4、超声振动感知：应用窄带谐振式传感器，针对100kHz-400kHz声发射频段设计，灵敏度达10-¹⁴m级位移检测，适用于金属结构放电定位。5、系统集成：研发了多场景适配的在线监测系统，由暂态电压、电流、磁场、超声、振动测量传感器，就地测量终端及就地汇控柜组成，已在某换流站实现工程应用。

基于冲击电压与工频电压叠加引发微粒放电、空间电荷积累加剧高压设备内部绝缘沿面暂态放电的机理，研制出基于电压、电流、超声等多参量暂态感知的绝缘沿面爬电测量传感器，构建了高速采集、实时触发、远程物联于一体的高压设备内部绝缘沿面放电多参量暂态感知远程在线监测系统，主要创新点如下：1、揭示了开关操作暂态过程电压、微粒、振动等多因素耦合作用下高压设备内部绝缘材料沿面发生暂态放电的机理，获得了高压设备内部绝缘沿面爬电发展规律及参量特征；2、研制出电、声、振动等多参量暂态感知的高压设备内部绝缘沿面放电测量系统；3、提出了采用放电能量特征识别和实时大数据处理技术结合的爬电特征信号提取方法。该成果在某换流站实现成功应用，爬电检测系统经受住了低温、强电磁等各种环境因素和运行方式考验，运行稳定可靠、性能良好。

本项目研制的高压设备内部放电多参量暂态感知在线监测系统，具备高带宽、强抗干扰、多维感知、非侵入式安装等突出优势，解决了长期以来高压设备在复杂运行条件下内部绝缘爬电类非稳态放电难以在线识别的技术瓶颈，具有广泛的工程适应性和推广应用潜力，前景广阔。本系统已在某换流站成功部署于高压罐式断路器和换流变设备，稳定运行超过1.5年，验证了其在极端环境（强电磁干扰、低温等）下的长期可靠性与检测有效性。未来，该技术具备在电力系统多个关键设备类型上的拓展能力，可广泛应用于变压器、GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）、GIL（气体绝缘输电线路）、避雷器、互感器等内部绝缘沿面放电问题显著的高压设备中。在电网建设和运维阶段，该系统可作为重要的在线状态监测手段部署，实现设备健康状态的实时评估、故障征兆的提前预警和缺陷风险的分级管控，替代传统周期性、盲目性开罐检查模式，显著提高设备运维的精细化、智能化水平。特别是在特高压交直流输变电工程、新型储能系统等对运行可靠性要求极高的场景下，其应用价值尤为突出。在电网数字化转型背景下，系统可结合边缘计算与人工智能技术，构建面向全网的分布式暂态感知网络，形成故障趋势分析、隐患风险评估与精准运维决策联动机制，推动电力设备从“被动维修”向“主动预警”升级。此外，该系统的软硬件架构具备良好的开放性和标准化接口，便于后续融入电网调度平台、资产管理系统和AI专家诊断系统，实现跨平台融合应用。在产业层面，该系统未来可作为智能装备标准产品推广应用，服务于电网公司、省网企业、装备制造商、第三方检测机构等用户，催生面向暂态检测领域的全新产业链条，包括传感器国产替代、数据算法开发、系统平台集成与运维服务等，有力支撑高压设备国产化与智能化升级。总体来看，该系统作为一种具备自主知识产权的高压设备暂态放电在线监测关键技术装备，不仅适配当前电网运行中的关键痛点问题，同时面向未来电网“数字化—状态化—智能化”发展趋势，具有广泛适用性、良好可复制性与持续拓展性，将在保障电网安全运行、推动智能运维变革、引领设备技术进步等方面发挥重要作用。

团队牵头人：成林，博士/博导，正高级工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，陕西省中青年科技创新领军人才，中国电力优秀青年科技人才，国网陕西省电力有限公司首席科研专家，目前负责国家电网公司电力智能传感技术实验室（培育），长期从事高电压与绝缘、电力智能传感、电磁暂态等相关技术领域的研究工作，获得省部级/行业级科技奖励18项，发表论文80余篇，授权专利20余项，牵头/参与标准编制8项，担任了中电联电力微型传感标委会委员、中国电机工程学会智能感知专委会委员、中国电工学会电磁检测专委会委员等。团队依托国网公司电力智能传感技术培育实验室及标准验证实验室，具备国际先进的智能传感技术研究能力：拥有2280m²户外试验场，以及10kV-1100kV全电压级电磁骚扰模拟系统、微缩GIS试验平台、光纤式暂态测量装备等，攻克变电站复杂电磁环境标准化模拟难题；国际首创110kV/330kV GIS/AIS模拟骚扰源试验系统，研制出暂态信号云端在线监测平台及超强隔离电源装置，支撑特高压设备故障诊断与防护技术突破；开发出自主知识产权的暂态电磁信号时频分析软件，承担多项国家自然基金重点项目。

本成果围绕高压罐式断路器、换流变等关键设备内部绝缘暂态放电过程检测难题，聚焦暂态非稳态放电感知核心技术，开发出具有自主知识产权的“高压设备内部放电多参量暂态感知在线监测系统”，在保障国家能源安全、推动技术进步、节约经济成本与资源、提升人民生产生活水平等方面产生了显著的综合效益。一是直接经济效益显著。系统投入应用后，有效替代了传统依赖于人工开罐检查的方式。单台750kV罐式断路器开罐检查费用高达50万元，而采用在线检测系统后，无需停电拆装，即可实现实时监测，单套设备成本为60万元（1相），平均使用寿命10年。以50个换流站，每站部署5套为例，预计10年内可实现设备营收1.5亿元，节支约36.8亿元，年均节省运维成本超过3亿元，显著缓解了高压设备维护的人力、物力压力。二是间接经济与社会效益深远。成果的部署可提前发现设备绝缘缺陷，有效降低因突发设备故障引起的大规模停电风险，提高电网运行稳定性与可靠性。据统计，系统每次精准预警可提升特高压直流通道利用时间约120小时，年均多输送电量约0.3亿千瓦时，减排二氧化碳约2万吨，间接带来经济效益超1300万元。通过减少事故率和维修频次，有助于延长设备使用寿命，提高资源利用效率，降低环境污染，具有积极的生态环保意义。三是科研技术效益突出。本成果在高压设备爬电放电检测领域形成多项原创性突破，系统涵盖多参量宽频暂态感知、能量特征识别、远程智能诊断等关键技术，获得授权发明专利3项、软件著作权1项，填补了该领域国内空白，推动了我国高压电力设备状态监测技术由“稳态检测”向“暂态感知”升级。相关技术方案具备推广至变压器、GIS、GIL、避雷器等其他高压设备的适应性，将加速形成通用化、标准化的暂态监测体系，支撑新型电力系统的数字化运维。四是促进产业升级与自主可控。由于系统核心组件如传感器、采集模块等部分仍依赖进口，存在价格高、供货不稳定的问题，项目已投入约300万元开展国产替代研发。预计未来3年内，结合国产硬件平台和自主算法的持续优化，尚需追加投入约300万元用于软硬件国产化及算法升级。该进程将强化核心技术自主可控能力，推动形成暂态监测装备自主产业链，对提升国家重大装备自主保障能力具有重要意义。五是民生和环境效益良好。通过提升电力设备运行安全水平，成果在保障居民可靠用电、降低事故造成的电力中断风险方面发挥关键作用，提升人民生活质量。

本成果具备显著的技术先进性与应用落地价值，具备成熟的系统集成能力与现场验证数据支撑，具备良好的成果转化基础。未来将通过“技术转让 + 技术入股 + 战略合作”的多元化转化路径，推动核心技术加速产业化落地，实现科研成果向实际生产力的高效转化。一是开展技术转让，服务设备制造与运维企业。针对电力设备制造企业、变电站工程总包单位、第三方状态检测公司等潜在用户群体，可采用技术许可、模块化组件销售等形式，提供软硬件集成系统包，快速实现成果部署。已形成的核心专利和软件系统具备独立授权能力，可根据不同企业需求开展一次性或分期许可转让，支持其快速获取高压设备内部暂态放电监测核心能力。二是推动技术入股，打造联合产业平台。项目团队计划与具备市场资源和生产制造能力的电力设备企业或智能传感器厂商建立技术入股关系，共同设立专注于高压设备状态检测系统的合资公司，团队提供核心算法、传感器原理设计及系统集成能力，企业方提供产业化制造、工程项目对接及市场推广能力，形成研发—制造—运维一体化闭环，加快产业落地步伐。三是强化技术合作，推动标准化体系建设。未来拟与国网装备部、直流技术中心、特高压建设单位等合作，在特高压工程中开展系统级验证与标准体系试点，推动暂态感知技术纳入高压设备状态检测的行业规范，实现从单点成果向系统化平台的提升。通过参与电力行业团体标准制定，增强技术影响力与市场话语权。四是分阶段引入资金，支持产品迭代与市场拓展。目前系统在陕北换流站已完成示范部署，具备产业化基础，但仍存在部分进口传感器国产化替代、边缘计算平台整合、智能诊断算法优化等技术完善任务。预计后续3年内需投入约300万元研发经费，其中包括传感器国产替代（约100万元）、AI智能识别算法平台建设（约80万元）、系统适配多种设备场景验证（约120万元）。未来希望通过联合国网各级单位、产业投资基金、地方产业园等多元资金渠道实现支持。五是明确转化目标与方向。成果目标是构建具备自主知识产权、可广泛应用于高压断路器、GIS、变压器等关键设备的标准化暂态感知系统产品，形成为电网企业和设备制造商提供可交付的状态监测系统解决方案，最终发展成为支撑我国新型电力系统状态感知技术生态的核心力量。希望通过与国网相关单位深度协同，实现成果在特高压工程中的规模化部署；通过与产业链伙伴联合，实现暂态传感技术在智能制造、电力运维、工业互联等更广泛领域的延伸应用。