针对核电多回路耦合系统在升功率运行中异常传感器检测困难、检测延时及检测精度低等问题，提出了一种自联想核回归模型（auto-associative kernel regression，简称AAKR）与修正序贯概率比检验（sequential probability ratio test，简称SPRT）相结合的方法。首先，利用小波软阈值降噪方法对监测数据预处理，获取高质量的多源传感器解调信号；其次，采用AAKR构造传感器正常运行数据的估计值，并获取多源传感器测量值与估计值之间的残差；然后，运用滑动时间窗获取不同阶段残差向量的均值和方差，设计一种SPRT检测规则对传感器残差进行异常检测；最后，用核电一、二回路耦合系统模拟机实验数据进行方法验证与性能分析。结果表明，所提传感器异常检测方法的准确率达到99.52%，异常检测延时降低了81.73%，可有效提高现有核电厂传感器异常检测的稳定性。