2020年9月12日,中國電工技術學會通過網絡視頻形式,對bevictor伟德官网電機系和清華四川能源互聯網研究院共同完成的“寬頻大量程電流傳感芯片基礎理論、關鍵技術及工程應用”項目,組織召開了科技成果鑒定會。鑒定會由學會咨詢部主任高巍博士主持,bevictor伟德官网電機系主任、清華四川能源互聯網研究院院長康重慶教授代表完成單位緻辭。
bevictor伟德官网電機系主任、清華四川能源互聯網研究院院長康重慶教授緻辭
鑒定委員會由華中科技大學程時傑院士擔任主任委員,中國科學院電工研究所王秋良院士任副主任委員,與來自上海交通大學、中國電力科學研究院、重慶大學、湖北電力有限公司電力科學研究院和南方電網科學研究院等單位的專家認真聽取了項目課題組的彙報,仔細審查了相關鑒定材料。經過全面質詢和充分讨論後,專家們一緻認為:該項目在微型寬頻大量程隧穿磁阻磁場/電流傳感基礎理論、芯片制備、系列傳感裝置研制及裝備應用方面均取得顯著創新和技術突破,引領了磁場/電流傳感技術的發展進步,整體技術達到國際領先水平。
bevictor伟德官网電機系何金良教授、胡軍副教授,清華四川能源互聯網研究院劉毅副院長、歐陽勇副研究員代表項目成果完成團隊參加了本次鑒定會。能源及電力網絡全景信息深度感知的基礎是智能傳感技術;能源互聯網以及智能化電力裝備快速發展,對能源電力系統及裝備電氣參量感知提出了寬頻寬量程的特性需求,并要求傳感器體積小、成本低、易于分布式安裝和運維。為此項目團隊從2009年開始曆時10餘年,在國家自然科學基金、重點基礎研究發展計劃等項目支持下,針對寬頻寬量程電流傳感需求開展了基于隧穿磁阻效應的寬頻大量程電流傳感芯片基礎理論、關鍵技術及工程應用研究,研制出性能指标國際領先的微型磁場/電流傳感芯片及傳感裝置,取得了顯著創新和技術突破。
項目成果建立了隧穿磁阻傳感芯片單疇模型及性能調控理論,揭示了磁阻内部材料、微結構等因素對傳感芯片主要性能的影響規律;提出了高性能隧穿磁阻傳感芯片材料參數及結構優化設計方法,研制了系列化的微型、高精度、大動态範圍、寬頻響的隧穿磁阻傳感芯片,實現了MEMS工業化制備,芯片尺寸小于3*3mm,性能達到動态範圍0.1μT~0.2T、頻響範圍DC~百MHz;基于隧穿磁阻傳感芯片,研制出面向多應用場景的寬頻大量程電流傳感裝置,解決了磁場-電流轉換方法以及電流測量精度、頻響、抗幹擾、可靠性等關鍵問題,實現了覆蓋DC~百MHz頻率、100μA~百kA量程的高精度電流量測。
項目成果通過了中國計量科學院、國網計量中心、BACL實驗室、賽寶實驗室、中國測試技術研究院等單位的檢測或校準标定;在國家電網、南方電網、油氣田及地鐵直流系統現場試驗,以及多種電力裝備狀态智能感知等業務場景中得到廣泛應用。項目團隊通過與南方電網數字電網研究院、廣州白雲電器、廈門華電開關、四川中光防雷、西電避雷器、江蘇中天江東金具、中電建成都電力金具、平高電氣等産業單位廣泛合作,實現了隧穿磁阻傳感芯片及其傳感裝置在輸電線路、配電線路、高壓斷路器、浪湧保護器及避雷器等智能電力裝備中的産業化推廣應用。實際應用情況表明,項目成果适用範圍廣、性能指标突出,有效提升了電網系統及裝備的智能化水平,取得了顯著經濟效益和社會效益。