国家电网启动的研究方案项目.docx
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国家电网启动的研究方案项目
附件3
2019年启动的研究项目
序号
技术方向
主要研究内容
起止时间（年）
类型
一
电网形态与规划
1
智能配电网与泛在电力物联网融合发展协同规划技术
（1）研究不同场景下源网荷储及感知数据接入需求预测方法；
（2）研究考虑“两网”融合需求的电力设施优化布局方法；
（3）研究基于功率能量平衡的智能配电系统多层级接入优化规划技术；
（4）研究满足“两网”融合发展的各电压等级配电网设备选型、配置方法并提出典型供用电模式。
2019-2020
B
二
大电网安全控制
2
输电安全性和运行效率并重的控制保护技术
（1）研究简化稳控策略表的安全稳定控制技术，研究并提出主要通道利用多源信息改善输电效率的实施方案；
（2）研究兼顾电网安全约束与运行效率的广域发电控制技术，改善电厂辅助服务环境和效率；
（3）研究基于多源信息的同塔架设输电线路异名相故障识别和故障恢复技术，研制具备自适应故障类型重合的继电保护设备，大幅提高重要输电通道输电能力；
（4）基于泛在电力物联网研究多直流馈入系统后备保护优化技术。
2019-2022
C（能源互联网技术研究院）
三
大规模新能源发电并网控制
3
新能源监测与统计分析技术
（1）研究分布式新能源资源监测装置及其优化布局技术；
（2）研究海量分布式新能源资源监测数据质量控制技术及监测数据管理技术；
（3）研究新能源资源多时空尺度统计规律挖掘技术及分析方法。
2019-2021
B
四
调度自动化
4
调控云及大数据平台关键技术研究
（1）研究虚拟化、高速资源同步网、大数据平台等基础支撑技术；
（2）研究面向调控云的广域分布式服务框架；
（3）研究满足安全防护要求的服务传输协议、服务交互模式及交互接口；
（4）研究容器等快速启动、弹性伸缩、自动编排的广域轻量级服务技术；
（5）研究调控大数据建模和分析挖掘算法；
（6）研究适应于电力调控特点及业务需求的大数据搜索引擎框架。
2019-2020
B
五
输变电装备
5
柔性交流输配电技术及装备研究
（1）研究高压柔性变电站核心装备及交直流组网技术；
（2）研究交流电网潮流、无功电压柔性控制技术与装备；
（3）研究环网潮流及故障电流控制器、功率振荡阻尼技术与装备；
（4）研制新型低耗/宽范围的交直流测量装置；
（5）研究低频输电系统应用技术、装备研制及其组网技术。
2019-2025
B
六
输变电工程设计施工与环保
七
配电网与分布式电源并网
6
配电物联网关键技术
（1）基于配电物联网云平台的微服务架构技术；
（2）低压配网通信组网及异构网络统一运行与管理技术；
（3）研究边缘计算的配电网多源数据处理和融合技术；
（4）研究配电物联网采集终端时间同步技术。
2019-2023
C（能源互联网技术研究院）
7
适用农业负荷的分布式扶贫光伏消纳技术与商业模式研究及示范工程建设
（1）设施农业低成本多形态储能应用研究；
（2）设施农业负荷消纳分布式扶贫光伏技术研究；
（3）多类型农业负荷协调消纳技术研究；
（4）乡村振兴扶贫产业园消纳扶贫光伏商业模式研究；
（5）适用农业负荷的分布式扶贫光伏消纳技术与商业模式示范应用。
2019-2020
B
八
智能运检
九
智能传感及智能终端
8
终端智能化技术
（1）设备级状态感知数据统一建模技术研究；
（2）传感器群数据融合及适应物联网多场景的边缘计算应用技术研究；
（3）物联网终端操作系统技术研究；
（4）可重构的嵌入式软硬件平台研究；
（5）基于“国网芯”的多形态系列化物联代理研发；
（6）基于代理的业务终端统一管理及配置技术研究。
2019-2023
B
9
“人-机-物”临场感知与交互技术
（1）面向电力智能化作业的混合增强现实技术研究；
（2）电力人-机-物协同感知与执行一体化交互技术研究；
（3）支撑认知计算、人机共驾的工业级智能硬件技术研究；
（4）面向现场安全智能管控等智能化作业场景的应用技术研究。
2019-2023
B
十
智能量测
10
支撑能源互联网的计量新技术研究
（1）研究支撑能源互联网的新型计量技术架构体系及关键技术；
（2）研究适应现货市场条件下多售电主体和多元电价模式的计量关键技术；
（3）研究支撑电动汽车有序充放电的关键计量技术；
（4）研究能效计量、非电量测量、居民用电和专变用户负荷智能感知等技术；
（5）研究构建电力能源计量大数据服务平台；
（6）研究高电压、大电流的计量测试技术和宽量程电流互感器技术；
（7）研究柔性直流测量装置暂态特性试验技术，研究高稳定高可靠性新型直流电能计量装置；
（8）研究第三代智能变电站数字化计量方案与智能化技术。
2019-2021
B
11
新型用电信息采集与智能电能表技术研究。
（1）研究新型用电信息采集系统技术体系架构；
（2）研究支撑能源互联网的能源路由器（新一代智能电能表及模组化采集终端）关键技术；
（3）研究用电现场典型环境及运行工况的模拟仿真与实验验证关键技术；
（4）研究用电信息采集通信互联互通和高可靠高速率传输关键技术；
（5）研究“多表合一”采集技术；
（6）研究智能电表与采集设备的核心器件国产化技术。
2019-2021
B
12
基于大数据的质量评价技术研究与服务平台建设
（1）开展“大云物移智”、边缘计算、区块链等信息通信新技术与计量业务的融合研究与应用；
（2）研究构建电力能源计量大数据服务平台；
（3）研究计量设备多因素、多维度、全链条的质量数据采集与质量评价技术；
（4）研究计量设备全过程质量管理的技术基础体系，构建智能电网量测领域的NQI一站式服务云平台；
（5）研究计量设备软件检测与评价技术；
（6）研究基于大数据的反窃电技术，构建以客户为对象的重点用户自取能、自感知、自适应的反窃电监测平台。
2019-2021
B
十一
“空天地”一体化通信网络
13
广覆盖、大连接通信接入技术
（1）5G关键技术及网络切片在电网的应用研究；
（2）电力5G回传与光无线融合技术研究；
（3）超窄带低功耗广域电力物联网通信系统研发及应用研究；
（4）面向低压配用电物联网的电力线载波与无线通信融合技术及智能模组研制；
（5）面向泛在电力物联网的电力无线专网技术演进研究；
（6）5G毫秒级低时延技术及高精度时间同步技术研究。
2019-2023
C（能源互联网技术研究院）
十二
物联网平台
14
智慧能源综合服务平台与新型业务培育发展平台
（1）智慧能源综合服务平台典型设计与实现技术研究；
（2）新型业务培育发展平台构建方法研究；
（3）新兴业务的贯通互联与业务的快速投放技术研究；
（4）“数字孪生”技术体系与应用体系研究。
2019-2023
C（能源互联网技术研究院）
15
面向能源互联应用的中台技术
（1）自适应与持续演化能力软件架构研究；
（2）基于现代处理器和新型存储的中间件技术研究；
（3）数据中台的设计与实现技术研究；
（4）企业级数据模型、数据治理、数据服务技术研究。
2019-2023
B
16
互联网运营平台关键技术研究
（1）互联网运营平台架构设计及实施路线研究；
（2）互联网运营平台数据建模技术研究；
（3）研究支撑平台运营的智能分析和安全技术；
（4）互联网运营平台实现技术研究；
（5）互联网运营平台业务模式和商业模式实现技术研究。
2019-2023
C（能源互联网技术研究院）
十三
网络信息安全
17
移动和互联安全
（1）“人-物”、“物-物”、“人-人”新型安全互联机制研究；
（2）融合业务特征的高效安全交互协议及关键技术研究；
（3）多密码模块并行处理的高性能网络安全接入技术研究；
（4）基于区块链的多方信任交互关键技术研究；
（5）移动办公安全防护关键技术研究；
（6）跨安全大区的高效安全单向传输服务及隔离设备研究。
2019-2023
C（能源互联网技术研究院）
18
物联终端安全
（1）面向物联网设备的嵌入式安全操作系统关键技术研究；
（2）物联应用软件安全加固技术研究；
（3）基于软件定义的终端层安全防护组件适配技术研究；
（4）物联网现场设备指纹感知和身份保护关键技术研究；
（5）海量异构终端动态安全管控技术研究。
2019-2023
B
19
端到端物联网安全体系
（1）物联网网络安全风险分析及威胁建模方法研究；
（2）典型物联场景下的攻击路径、漏洞分析及攻击机理研究；
（3）物联网“零信任”网络安全防护技术框架研究；
（4）面向物联网新型业务的分级安全管理体系研究；
（5）量子保密通信在新型安全防护体系下的可行性研究。
2019-2021
B
十四
能源信息物理系统融合
20
能源路由技术及装备
（1）多能节点与网络供需能力的虚拟空间路径量化评估方法研究；
（2）能源互联网供用能特性及不同场景和商业模式下能源路由器的应用模式研究；
（3）基于能源供给区域特性的虚拟能源路由机制和多能互补耦合机理研究；
（4）多种能源能量流、业务流和信息流的协同交互、综合优化技术研究；
（5）能源路由器装备集成技术及协同运行控制技术研究；
（6）多端口一体化能源路由器关键装置研制。
2019-2024
B
21
数据驱动的能源互联网建模与仿真
（1）数据驱动的多能源形式建模研究；
（2）能源互联网信息物理融合技术研究；
（3）研究深度强化学习、群体智能等人工智能技术在能源互联网优化运行控制中的理论及应用等。
（4）能源互联网物理数字双平面融合技术研究；
（5）虚实互动的引导趋优技术研究和数据驱动的能源互联网仿真平台研发。
2019-2024
C（能源互联网技术研究院）
十五
用电能效与综合能源
22
基于大数据驱动的需求侧资源协调优化与智能调节技术
（1）多元用户用能行为分析与建模技术；
（2）基于物联网、边缘计算的用能信息动态感知与在线分析技术；
（3）基于云计算、人工智能的智能用电大数据算法；
（4）开发基于大数据驱动的需求侧资源协调优化与智能调节系统。
2019-2020
B
23
源网荷储互动的综合能源调控技术
（1）全清洁能源供应和以电能终端消费为主的综合能源调控机制研究；
（2）以电网为核心、多能源分布式并网的综合能源系统信息建模技术研究；
（3）含清洁能源、供应网络、多类型负荷的数据全景采集与控制技术；
（4）源网荷储互动的综合能源供应网络的运行控制策略。
2019-2021
B
十六
电力市场化机制
24
大规模复杂网络环境下的ATC中长期交易
（1）针对复杂电网网架，研究适应中长期电力交易的网络模型；
（2）研究不同交易周期下，系统充裕度评估（PASA）技术和交易路径可用输电能力（ATC）计算方法；
（3）研究计及ATC的多交易周期、多交易品种优化出清模型和算法；
（4）研究省间、省内中长期交易协调运行及中长期交易电力曲线分解、阻塞管理等技术和方法。
2019-2021
B
25
支撑客户侧综合资源互动交易服务的“区块链”技术
（1）研究客户侧分布式发电、分布式储能、电动汽车充电桩、可调负荷等四类综合资源的分布式运营特征；
（2）面向分布式电源交易、电动汽车充电、用户侧需求响应、储能管理等应用场景，研究分析基于区块链的分布式互动交易技术服务模式；
（3）设计基于区块链的客户侧综合资源互动交易计量认证、数据安全与共享、多主体互信、智能合约等实现方式；
（4）开展互动交易服务试点应用验证，解决客户侧多元主体的灵活交易、高效互动等问题。
2019-2023
C（能源互联网经济研究院）
26
电力现货市场运营关键技术
（1）研究电力中长期市场与现货市场衔接模式，以及省间、省内市场协调运作方式；
（2）研究适应高比例可再生能源消纳的电力现货市场及辅助服务市场竞价出清、交易结算、偏差调整等关键机制；
（3）研究支持电能现货市场与辅助服务市场、多时序市场协调运作的信息交互和数据集成技术。
2019-2022
B
十七
能源互联网商业模式与企业管理
27
电力数据资产管理与价值开发关键技术研究
（1）研究电力数据资源基本特点，分析数据获取、流通和管理环节存在的问题；
（2）研究区块链数据管理平台构建关键技术；
（3）研究数据分级、确权和数据交易方法，构建完善数据资产管理和应用体系；
（4）研究数据资产化商业模式，制定公司数据资产管理和价值开发发展方案。
2019-2020
C（能源互联网经济研究院）
28
变电站、充放电（储能）站和数据中心站“三站合一”关键技术
（1）研究适应不同源网荷特性、多种应用场景的“三站合一”规划布点及配置方法；
（2）研究各类设施融合建设需求及实施条件，研究“三站合一”建设成效综合评价方法；
（3）研究变电站、充放电（储能）站和数据中心站的集成技术及三合一站监控系统；
（4）研究三合一站参与电网调峰、调频、调压技术；
（5）研究储能设施的网络化模型及虚拟资源运行方法。
2019-2020
B
十八
法律保障与能源政策
29
泛在电力物联网技术标准体系研究
（1）研究构建泛在电力物联网标准体系架构；
（2）在共性技术方面，研究芯片技术、人工智能、边缘计算、卫星技术、物联网标识技术及标识解析技术等；
（3）在感知层方面，研究智能终端的统一接入以及本地通信接入技术，研究源端数据融通和边缘智能技术，实现跨专业数据同源采集，研究发电测、电网测（输、变、配、用）客户侧采集监控深度覆盖的终端智能化技术和边缘计算技术；
（4）在网络层方面，研究“空天地”一体化通信网络架构、时间敏感工业互联网技术，推进电力无线专网、终端通信和本地通信组网建设；
（5）在平台层方面，研究超大规模终端统一物联管理技术，研究提升数据高效处理和云雾协同能力，研究海量数据价值深度挖掘技术，建立统一数据模型，建立健全数据管理体系，研究构建企业中台，统一功能规范、数据调用和服务接口标准；
（6）在应用层方面，研究提升共享平台服务能力，研究各类应用快速构建方式，研究核心业务智慧化运营模式，研究智慧能源综合服务平台对外服务接口及互联互通要求；
在安全防护方面，研究构建全场景安全防护体系，开展可信互联、安全互动、智能防御相关技术的研究。
2019-2021
C（能源互联网技术研究院）
十九
新材料与器件
30
柔性输配电工程绝缘材料关键技术
（1）新型热塑性非交联电缆绝缘材料关键技术；
（2）220kV及以下大盘径、防冰型新型硬质复合绝缘子关键技术；
（3）高压、高频电力电子器件用绝缘材料及性能评价、多参量提取及全寿命评估技术；
（4）高端电工装备用关键绝缘材料运行数据信息采集及认证体系建设关键技术。
2019-2022
B
31
无线充电用高效低损磁性材料及装置研制
（1）应用于新型储能电池材料研发的计算模拟算法和材料理性设计流程研究；
（2）新型水系电池电极材料知识库构建；
（3）电极材料高通量计算筛选及计算-实验协同研发体系研究；
（4）高安全性和高稳定性水系储能电池材料研制及性能验证。
2019-2022
B
32
高性能电力电子器件芯片制备工艺技术
（1）碳化硅高温退火工艺技术；
（2）压接IGBT芯片金属电极工艺技术；
（3）IGBT及碳化硅芯片背面减薄工艺技术；
（4）碳化硅MOSFET自对准工艺技术；
（5）高电流密度IGBT沟槽刻蚀工艺技术；
（6）半绝缘多晶硅钝化工艺技术；
（7）碳化硅多层介质层钝化工艺技术；
（8）碳化硅MOSFET芯片沟槽成型工艺技术；
（9）1200V碳化硅器件用外延材料生长技术；
6500V碳化硅器件用外延材料生长技术。
2019-2022
B
二十
电力芯片
33
嵌入式CPU内核低功耗关键技术研究
研究适用于配用电测控终端的嵌入式处理器微架构；研发自主嵌入式处理器内核；
研制基于自主嵌入式处理器的MCU芯片及完成样片测试。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
34
融合边缘计算与近亚阈值技术的智能采集单元主控芯片关键技术研究
近亚阈值技术超低功耗开放式边缘计算芯片平台关键技术研究；融合边缘计算与近亚阈值技术超低功耗的主控芯片样片研制及验证；基于融合边缘计算与近亚阈值技术超低功耗主控芯片的智能信息采集单元样机研制及试点应用。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
35
电力高速无线本地通信芯片关键技术研究
470M频率下，最大传输距离1000米,电网传输的信道建模。
测量目前470M-510M城市、乡村的，楼宇间，地下室等各种配电网环境下的宽带无线信道情况；研究宽带无线物理层算法，开发相应的抗衰落、抗干扰的算法；
研发一个低成本，低功耗，高可靠的实时的原型机系统。
包含完整物理层、数据链路层和射频模块的一套便携式验证平台；
完成以自主宽带无线微功率的芯片设计及样片；完成模组设计及一张示范网络。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
36
电力主控芯片瞬态电磁干扰多级协同抑制关键技术研究
电力智能设备多级瞬态电磁骚扰的测录分析；电力智能设备多级失效机理研究及瞬态电磁骚扰环境模拟平台研制；芯片级电磁瞬态干扰抑制技术研究及流片验证；基于电力主控芯片的具有电磁干扰防御能力的智能终端样机研制及试点。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
37
嵌入式AI芯片的深度神经网络硬件加速及模型移植技术研究
针对电力嵌入式终端智能判决算法特点研究基于权重的性能评估验证库；基于电力嵌入式终端智能判决算法专用验证库，研究对比
低功耗GPU、DPU、DSP等神经网络硬件加速模块的技术方案；基于FPGA对比及比低功耗GPU、DPU、DSP等神经网络硬件加速模块的性能指标；研究基于模型重训的神经网络剪枝、量化和压缩存储技术；基于FPGA原型面向安全帽监测和人脸识别的人工智能算法验证。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
38
基于机器学习的芯片安全分析技术研究
研究电力应用场景下芯片物理信息的关键特征，研究基于机器学习模型的安全分析系统，以及机器学习安全分析平台研制及检测准则研究。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
39
液态金属多参量并行传感原理、结构设计与功能验证
研究低熔点液态金属合金性能调控方法，制备可用于温度、压力和形变等参量并行感知用、抗电磁屏蔽用的低熔点液态金属合金；研究复杂微流道结构设计及性能优化技术，探讨液态金属与聚二甲基硅氧烷等基底润湿方法，实现微流道中液态金属精准充注；
研究微观尺度下液态金属理化特性测试方法，分析液态金属氧化物或纳米颗粒等添加物与传感器信号及灵敏度之间的关系。
2019-2021
C（中国电科院）
二十一
继电保护芯片
40
继电保护战略备用装置整体技术方案及标准研究
（1）继电保护战略备用装置性能指标研究；
（2）继电保护战略备用装置功能研究；
（3）继电保护战略备用装置技术方案研究；
（4）继电保护战略备用装置可靠性研究。
2019-2021
C（中国电科院）
41
35kV及以下电压等级战略备用装置平台研究
（1）继电保护战略备用装置国产芯片应用研究；
（2）35kV及以下电压等级继电保护战略备用装置关键技术研究；
（3）35kV及以下电压等级战略备用装置平台上层应用研究。
2019-2021
C（南瑞集团）
42
继电保护领域低端主控芯片关键技术研究及样品研制
研究抗集成噪声干扰的内嵌式ADC的高精度转换技术，研究支持双电源瞬态切换的高可靠超低功耗RTC技术，研究支持多通道非对齐数据DMA控制器技术，研究支持多电压电源域多主多从SOC架构技术，完成低端主控芯片试制。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
43
继电保护专用芯片集成技术方案研究
根据高集成度、高可靠性的基于专用芯片的继电保护装置对继保专用芯片的规格、性能需求，提出满足远期需求的继电保护专用芯片初步技术方案。
2019-2021
C（中国电科院）
44
适用于继电保护领域的高精度ADC关键技术研究及样品研制
研究适用于继电保护领域的ADC的功能、性能指标，研究高精度ADC的低能耗架构设计
技术；研究高精度ADC的数字自校准技术及建模；研究高精度ADC中的各种噪声源，开
展低噪声设计技术研究；研究模拟前端的非线性、低噪声设计技术；研究宽输入型模拟IO设计技术、高等级ESD防护技术；研究低温漂电源模块的设计技术；研究高精度数模混合集成电路的集成技术和验证技术，实现继电保护装置中ADC芯片原理性样片研制。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
45
适用于继电保护领域的高端FPGA关键技术研究及样品研制
研究FPGA芯片中可编程逻辑单元模块、可编程存储器模块、可编程数字信号处理模块、可编程IO模块等关键模块的设计技术；研究FPGA鲁棒性设计和分布式片上环境检测设计技术；完成高端FPGA的验证平台设计开发；完成高端FPGA芯片原理性样片的研制。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
46
专用继保芯片关键技术研究及模块研制
研究适用于专用继保芯片的多核处理器核间通信技术，研究适用于多核SOC精简子系统的仿真验证平台技术，研究应用于继电保护设备的专用芯片FPGA验证技术，研究适用于专用继保芯片的多核处理器的嵌入式系统关键技术，研究适用于专用继保芯片的封装协同设计及仿真技术，完成专用继保芯片试制。
2019-2021
C（国网信通产业集团智芯微电子公司）
二十二
人工智能
47
适用于电力系统应用的高性能计算
（1）适用于电力系统应用的高性能计算专用硬件设计技术；
（2）兼容同构机群、异构众核架构等多种架构的并行编译器技术；
（3）适用于新型EMS的图计算智能分析引擎及相关配套应用技术；
（4）支撑电力系统多领域应用的通用算法库；
（5）在特高压交直流混联大电网构建与安全控制示范工程中应用。
2019-2022
B
48
适用于电力知识体系的文本语义知识加工算法与模型集研究
（1）面向电力专业的本体构建研究；
（2）电力专业知识的实体发现和实体关系抽取技术研究；
（3）基于大规模实体及关系知识的演进技术研究；
（4）在输电示范工程、智能变电站示范工程、车-网互动示范工程中应用。
2019-2021
B
49
电力人工智能通用计算部件研发及应用
（1）电力人工智能芯片架构设计技术；
（2）高能效人工智能算法编译技术；
（3）电力系统低功耗、具有自主学习能力的硬件系统；
（4）在输电示范工程、智能变电站示范工程、车-网互动示范工程中应用。
2019-2021
B
二十三
储能与能源转化
50
模块化通用型预制舱储能技术
（1）锂离子储能电池的关键材料改性、低成本化制备、能效提升技术；
（2）铅炭储能电池的关键材料改性、低成本化制备、能效提升技术；
（3）高能量转换效率、高安全的储能电池模组和集成技术；
（4）储能系统的安全预警
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