《新型电力系统建设“十五五”规划》发布：主配微协同背后的三条测量链路

2026年8月3日，国家发展改革委、国家能源局正式发布《新型电力系统建设“十五五”规划》。

随着新能源装机持续增长、电力电子设备大量接入，未来电力系统正在发生一个明显变化：

电能不再只是从“大电源”单向输送到“大负荷”。

而是逐渐形成：

新能源发电 → 电网调节 → 储能支撑 → 用户侧互动 → 微电网自治

的多层级协同体系。

《规划》提出，到2030年，我国将实现非化石能源发电量占比达到50%左右，新能源高水平消纳能力达到28亿千瓦以上，新型储能规模达到3亿千瓦，虚拟电厂最大调节能力达到5000万千瓦。

这些目标背后，对电力系统提出了一个新的要求：

不仅要建设更多电源和电网设备，更需要让每一个关键节点“看得见、测得准、控得稳”。

而承担这一任务的，正是遍布设备内部的三类基础测量链路：

主回路电流检测；

母线电压隔离检测；

剩余电流检测。

从主网到配网，再到智能微电网，这三类信号正在成为新型电力系统运行控制的重要基础。

一、主网侧：新能源基地规模化并网，千安级电流检测成为控制基础

“十五五”期间，大型风电光伏基地、特高压输电通道以及跨区域能源配置仍将持续建设。

尤其是西北新能源基地、海上风电基地等大型项目，新能源电力需要通过大型变流设备、电网装备实现高效转换和远距离输送。

对于风电、储能PCS、大型逆变器等设备而言，电流检测已经从简单保护需求，逐渐成为控制系统的重要反馈。

例如：

新能源发电设备

↓

功率变换系统

↓

电流检测

↓

DSP/控制算法

↓

并网控制

在兆瓦级电力电子设备中，电流采样直接影响：

功率控制精度；

并网稳定性；

故障响应速度；

系统效率。

因此，大电流场景通常需要具备高精度、高隔离、高带宽能力的闭环电流传感方案。

例如风电变流器、储能PCS直流母线等应用中，千安级闭环霍尔传感器能够通过磁平衡技术，实现对大电流的隔离测量，同时满足快速动态响应需求。

这一类应用中，电流传感器已经不只是“检测元件”，而成为功率变换系统控制环路的一部分。

二、配网侧：分布式新能源增长，电流、电压、剩余电流检测全面升级

相比主网，配电网面对的是更加复杂的能源结构。

未来配电网不仅需要承接大量分布式光伏，还要面对：

用户侧储能；

电动汽车充电设施；

工商业微电网；

双向能源交互。

《规划》提出，到2030年，配电网承载分布式新能源能力将进一步提升。

这意味着配电设备需要面对更多“小容量、多节点、双向流动”的电能变化。

1. 光伏和储能设备：电流采样决定能量转换效率

在光伏逆变器中，MPPT控制需要实时获取光伏侧电流变化，通过算法寻找最佳工作点。

典型链路：

光伏组件

↓

DC输入

↓

MPPT控制

↓

逆变桥

↓

交流并网

其中：

MPPT侧关注直流电流检测精度和稳定性；

逆变输出侧关注交流相电流检测动态响应。

针对不同位置，通常采用不同类型的霍尔电流传感器方案。

例如：

AN系列可用于光伏MPPT等直流电流检测；

CR/CS系列可用于逆变器交流侧电流检测。

当新能源设备效率要求不断提高时，电流检测误差也逐渐成为影响系统性能的重要因素。

2. 充电设施：剩余电流检测成为安全底线

新能源汽车快速发展，使充电基础设施成为新型电力系统的重要组成部分。

尤其是在直流快充、V2G等场景中，电力电子设备产生的剩余电流可能包含：

交流分量；

平滑直流分量；

高频变化分量。

传统保护方式可能无法覆盖所有异常情况，因此剩余电流检测技术受到越来越多关注。

其中：

交流充电设备通常需要满足相应剩余电流保护要求；

储能、电池系统等场景则更加关注直流剩余电流和绝缘状态监测。

磁通门技术由于具备高灵敏度和良好的直流检测能力，在部分高精度剩余电流检测场景中得到应用。

三、微网侧：从单向供电到双向互动，测量精度决定能源调度能力

智能微电网是未来新型电力系统的重要组成部分。

与传统电网不同，微电网最大的特点是：

能源流动方向不再固定。

光伏可以发电；

储能可以充放电；

新能源汽车可以参与电网互动。

因此：

电流方向变化；

功率流向变化；

运行模式切换；

都会对测量系统提出更高要求。

典型架构：

光伏

↓

储能PCS

↓

交流母线

↓

负载

↓

电网

在这种系统中：

电流检测决定功率控制精度；

电压检测决定并离网切换稳定性；

剩余电流检测决定系统安全。

尤其对于储能系统而言，BMS需要依靠高精度电流测量进行SOC估算。

安时积分法中：

SOC计算=初始SOC+∫电流变化量

长期运行过程中，即使微小电流误差，也可能造成SOC累计偏差。

因此，高精度双向电流检测逐渐成为储能系统的重要基础能力。

四、算力时代：HVDC和SST推动更高要求的电流、电压检测

除了新能源，未来新型电力系统还面临一个新的负荷增长方向：

人工智能数据中心。

随着AI算力需求增长，数据中心供电架构正在向：

高压直流供电（HVDC）；

固态变压器（SST）；

更高功率密度供配电系统；

方向发展。

新的供电架构带来两个变化：

第一，大电流。

更高功率密度意味着：

母线电流增加；

电源模块并联运行更加复杂。

第二，高动态。

大量电力电子变换设备运行，使系统更加依赖：

快速电流反馈；

稳定电压采样；

精确保护判断。

因此，闭环电流传感器、高性能电压隔离检测方案将在HVDC、UPS、SST等领域发挥更重要作用。

五、三类测量链路，正在成为新型电力系统感知基础

从主网到配网，再到微电网，可以看到一个共同趋势：

电力系统正在从“大规模建设”进入“高精度运行”。

而高精度运行的基础，是对关键电气参数的实时感知。

未来的新型电力系统，不只是能源结构发生变化。

更重要的是：

整个电力网络正在变成一个需要持续感知、实时计算、动态控制的复杂系统。

而电流、电压、剩余电流三类测量链路，就是连接“物理电网”和“数字控制系统”的基础接口。

对于传感器行业而言，这意味着：

过去隐藏在设备内部的测量器件，正在逐渐成为决定系统效率、安全和可靠性的关键基础部件。