张晓星教授带领研究团队开展了电气装备绝缘系统局部放电检测技术的研究，并重点对特高频（Ultra High Frequency, UHF）检测技术进行了深入的研究，解决了局部放电检测领域中传感器灵敏度不足和噪声干扰严重等一系列关键技术难题，基于局部放电辐射电磁波信号传播特性提出的一体化UHF天线传感器设计和展频技术、以及先进的去噪、故障定位和模式识别技术获得了国内外专家的一致认可，达到了国际领先水平。

利用研究成果研发的《电气设备特高频绝缘状态监测系统》已在重庆、四川、贵州、新疆和广东等多家电力公司所属数十个变电站中得到应用，应用过程中，成功预警十余起设备故障的发生，通过成果推广签订的科研项目经费超过3000万元，技术转让给高科技企业进行联合推广，其产值超过13亿5千万元，因成功预警减少停电带来的社会效益巨大。相关成果获得国家技术发明二等奖、并多次获得省部级一、二等奖。