江苏省电机工程学会庆祝2025“全国科技工作者日”系列报道之四 庞福滨：十余年如一日坚守研发一线

编者按：为大力弘扬科学精神，激发科技工作者奋斗热情，在2025年“全国科技活动周”、第九个“全国科技工作者日”来临之际，江苏省电机工程学会组织采访报道一批学会会员中的优秀科技工作者，向全体会员和全社会展示江苏电机工程领域的优秀科技工作者风采，激励和引导广大科技工作者切实加强科学道德和学风建设，坚持守正创新，为电机工程领域科技自立自强贡献力量。

庞福滨是江苏省电机工程学会会员、国网江苏省电力有限公司高级专家、中国电机工程学会高级会员，中共党员，长期从事电子式互感器理论及试验技术研究工作，先后主持和参与国家电网公司、国网江苏省电力有限公司科技项目等多项科技项目，获得国网公司科技进步奖、江苏省科学技术奖、中国电力创新奖等10余项省部级奖项，发表SCI、EI等核心期刊及以上论文20篇，授权发明专利15项，荣获江苏省电力优秀科技工作者、国网直流技术中心核心设备专家组专家等荣誉。

突破封锁的"追光先锋"

2016年11月，东南大学及江苏省电力公司博士后出站后，庞福滨进入国网江苏省电力有限公司电力科学研究，负责二次设备调试。当时，省内直流输电工程建设进入高峰期，±800kV锡盟——泰州、雁门关——淮安直流输电工程陆续投运。作为关键的直流电流测量设备，光纤电流互感器在淮安、泰州换流站大量使用。这些超/特高压工程核心测量设备长期被国外企业垄断，进口设备价格高昂、维护响应滞后，更令人头疼的是设备频发误报却始终找不到故障根源。

为找到问题原因，庞福滨投身这一“卡脖子”领域，面对海外技术封锁，他通过大量查阅文献、理论计算、实验仿真等手段，首次阐释了进口产品的故障机理，提出了光路、电路的故障分类方法，该研究成果在国内知名期刊刊发，彻底终结了业界对"进口设备必然可靠"的技术迷信。在理论分析基础上，他在实验室建立了进口光纤电流互感器故障模拟试验平台，并研制了首个光纤电流互感器状态监测仪。故障模拟试验平台可根据需求模拟不同物理参数变化下光纤电流互感器的状态演变趋势，同时配合使用状态监测仪对光纤电流互感的关键状态量进行定量分析，首次实现了进口产品全寿命周期的“心电图”动态监测，为现场运行设备的故障排查和定位提供了有力支撑。

自主创新的破局者

2020年底，±800kV锡盟——泰州直流工程中进口光纤电流互感器在-40℃环境下频繁失效，成为威胁直流安全运行的难题。“核心技术靠化缘是要不来的！”在国网设备部的组织下，庞福滨联合中国电科院、南瑞继保等机构成立科研攻关团队，从光纤电流互感器的光纤、调制器、光源等关键光电器件入手，先后申请多个国网公司科技项目开启全自主技术攻关。

“切割式波片是进口光纤电流互感器光纤元器件核心组件，其长度只有2毫米，一方面切割难度大，长度稍有误差就影响互感器测量精度；另一方面，切割好的波片还需要再与光纤进行45°熔接，熔接的角度、熔接放电也会对互感器测量结果有显著影响。” 庞福滨告诉记者，“我们联合行业科研和生产机构，提出了将光纤波片一体化拉制的新技术，直接在一根光纤上实现了信号的传输和电流的测量，不需要再对波片单独熔接，解决了制作过程中切割和熔接带来的精度降低问题。”

光源是光纤电流传感器光信号的源头。光源光功率低、长期衰减大是制约进口光纤电流互感器使用寿命的主要因素。依托牵头开展的国网公司“用于光学传感的多量子阱半导体光源设计及稳定控制技术研究”科技项目，庞福滨带领团队研发了高功率长寿命光源，将光源功率提升了2.4倍，提高了光功率的使用裕度，光源使用寿命由进口产品的10万小时提升至22.2万小时。

调制器是光纤电流互感器实现光信号调制的关键光电器件。进口互感器采用基于机械振动的压电陶瓷实现调制，调制频率低、易受外界振动的影响。为提升调制频率，攻关团队研制了基于铌酸锂晶体的高偏振直波导调制器，将调制信号频率由几万赫兹提升至上兆赫兹，经过权威第三方机构检测，振动对测量误差的影响降低至进口产品的7%。

依托上述光电器件形成的自主化光纤电流互感器，故障率仅为进口产品的1/3。截至2024年，庞福滨团队获授权发明专利超40项，制定国标/行标5项，推动国产光纤电流互感器近两年市场占有率飙升至93%，迫使外企降价超50%，为国家节省采购资金超4亿元。

生态共建的"标准引领者"

深知技术突围需要产业链协同，庞福滨组织成立光纤传感产业创新联盟，构建"设计-生产-调试-运维"全寿命周期管控体系。光纤电流互感器的运行状态可通过自身的状态参量反映出来，若能在其异常状态早期提前预报，就可以避免隐患发展为实际故障，降低由此导致的电网停运损失。这其中，状态预警算法是关键。

早期的进口光纤电流互感器仅包含几个状态参量，且仅用作监测，缺乏告警功能。根据直流电流测量装置模拟试验平台，庞福滨组织团队建立了包括进口产品在内的不同技术路线光纤电流互感器的故障类型与状态参量的关系，将它们的运行状态分为正常、监视、预警和告警四种状态，实现了设备运行状态的评估和预警。在单台设备状态评价的基础上，团队成功研制了站级、云端的测量装置状态监测和故障预警系统，实现设备健康状态的远程监测和故障预警，提升了测量装置的数字化管理水平和运维效率。

在张北柔直工程中，光纤电流互感器多次出现短期投运后的光源及探测器等器件级故障，暴露出筛选良品率不足的问题。技术标准是约束产品质量的有力措施，目前光纤电流互感器用光电器件缺少技术规范，主要依据光纤陀螺用光电器件的标准。由于应用背景不同，短期运行可靠性有所要求，但缺乏长期适应下的技术要求和试验方法。针对光纤电流互感器光源长期运行对其测量性能的影响规律，庞福滨牵头制定了行业首个《全光纤电流互感器 超辐射发光二极管组件》技术标准，已用于指导多个主流光纤电流互感器厂家的光源选型,从源头上提高了入网互感器的光源质量。

从打破技术封锁到定义标准，庞福滨始终秉持"用中国光纤丈量世界电流"的信念。在他看来，科技攻关如同光纤中的光子，只有持续激发创新动能，才能在时代的传输通道中永不停歇地奔涌向前。这种永不熄灭的创新之光，正照亮着中国电流传感技术攀登世界高峰的新征程。