●前言
摘要
1 發展現狀與趨勢?001
1.1  發展現狀?002
1.1.1  數字智能技術引領社會變革?002
1.1.2  電力領域廣泛應用數字智能技術?003
1.1.3  電力發展促進數字智能技術進步?003
1.2  形勢與要求?004
1.2.1  構建新型電力繫統的要求?004
1.2.2  構建智慧運營體繫的要求?005
1.2.3  產業協同融合發展的要求?006
1.3  目標定位?007
1.3.1  電力繫統智慧升級?007
1.3.2  構建能源互聯生態?009
1.4  關鍵技術?010
1.4.1  精準感知——傳感（測量）技術?010
1.4.2  信息傳遞——通信技術?010
1.4.3  穩定運行——控制（保護）技術?011
1.4.4  核心要素——芯片技術?011


1.4.5  數據平臺——大數據與區塊鏈?012
1.4.6  決策支持——人工智能?012
1.5  小結?013
2 傳感（測量）技術?015
2.1  技術現狀?016
2.1.1  發展歷程?016
2.1.2  應用現狀?017
2.2  主要應用?025
2.2.1  核心電氣量測量?025
2.2.2  發電設備狀態感知?026
2.2.3  輸電線路狀態感知?028
2.2.4  變電設備狀態感知?032
2.2.5  配電設備狀態感知?036
2.2.6  用電設備狀態感知?038
2.3  關鍵技術?039
2.3.1  MEMS傳感器技術?040
2.3.2  光纖傳感器技術?041
2.3.3  傳感器組網技術?043
2.3.4  自取能技術?045
2.4  研發方向?047
2.4.1  低成本集成化?047
2.4.2  抗干擾內置化?048
2.4.3  多節點自組網?048
2.4.4  自取能低能耗?049
2.5  小結?050


3 通信技術?053
3.1  技術現狀?054
3.1.1  發展歷程?054
3.1.2  應用現狀?057
3.2  主要應用?058
3.2.1  發電廠內通信?058
3.2.2  電力通信網?060
3.2.3  用戶側通信?063
3.3  關鍵技術?066
3.3.1  載波通信?066
3.3.2  光纖通信?069
3.3.3  微波通信?073
3.3.4  衛星通信?075
3.3.5  總線通信?076
3.4  研發方向?077
3.4.1  更大容量?077
3.4.2  更廣覆蓋?078
3.4.3  更低時延?081
3.4.4  更高安全性?082
3.5  小結?083
4 控制（保護）技術?085
4.1  技術現狀?086
4.1.1  經典控制理論階段?086
4.1.2  現代控制理論階段?088



4.1.3  智能控制理論階段?091
4.1.4  保護技術發展歷程?092
4.2  主要應用?093
4.2.1  發電廠控制繫統?093
4.2.2  電網調度控制?096
4.2.3  變電站綜合自動化?102
4.2.4  用電需求控制?104
4.3  關鍵技術?105
4.3.1  經典控制?106
4.3.2  線性繫統控制?107
4.3.3  非線性繫統控制?111
4.3.4  繫統辨識?115
4.3.5  模糊控制?116
4.3.6  神經網絡控制?117
4.3.7  專家控制?118
4.3.8  遺傳算法?119
4.3.9  廣域保護?120
4.4  研發方向?122
4.4.1  隨機很優控制?122
4.4.2  測—辨—控技術?123
4.4.3  廣域控制技術?124
4.4.4  保護控制協同技術?127
4.4.5  繫統保護?128
4.5  小結?129


5 芯片技術?131
5.1  技術現狀?132
5.1.1  發展歷程?132
5.1.2  應用現狀?136
5.2  主要應用?141
5.2.1  智能電能表?142
5.2.2  電力通信?144
5.2.3  用電安全?145
5.2.4  資產管理?146
5.2.5  設備狀態監測?147
5.3  關鍵技術?148
5.3.1  低功耗?148
5.3.2  可靠性設計?152
5.3.3  電磁防護?155
5.3.4  可測性設計?157
5.3.5  熱仿真?160
5.4  研發方向?163
5.4.1  傳感芯片?163
5.4.2  通信芯片?165
5.4.3  主控芯片?166
5.4.4  安全芯片?166
5.4.5  射頻識別芯片?166
5.5  小結?168
6 大數據與區塊鏈技術?169
6.1  技術現狀?170


6.1.1  發展歷程?170
6.1.2  應用現狀?173
6.2  主要應用?176
6.2.1  繫統運行?176
6.2.2  企業管理?178
6.2.3  市場分析?179
6.2.4  預測研究?181
6.2.5  市場交易?182
6.3  關鍵技術?183
6.3.1  多源數據整合?183
6.3.2  分析挖掘?184
6.3.3  分布式存儲?185
6.3.4  並行計算?186
6.3.5  可視化?187
6.3.6  共識算法?188
6.3.7  非對稱加密算法?189
6.3.8  點對點網絡技術?190
6.3.9  智能合約?190
6.3.10  其他數據處理技術?191
6.4  研發方向?193
6.4.1  大數據采集和存儲技術?193
6.4.2  大數據分析和挖掘技術?194
6.4.3  大數據安全和隱私保護?195
6.4.4  區塊鏈核心技術提升?196
6.5  小結?198


7 人工智能技術?201
7.1  技術現狀?202
7.1.1  發展歷程?202
7.1.2  應用現狀?206
7.2  主要應用?207
7.2.1  源荷預測?207
7.2.2  電網調度?209
7.2.3  設備運維?211
7.2.4  用電營銷?213
7.2.5  規劃設計?215
7.3  關鍵技術?215
7.3.1  機器學習?215
7.3.2  語音處理?219
7.3.3  計算機視覺?222
7.3.4  智能機器人?224
7.3.5  生物特征識別?226
7.3.6  專家繫統?228
7.4  發展方向?229
7.4.1  群體智能?229
7.4.2  混合增強智能?230
7.4.3  認知智能?231
7.4.4  無人智能?232
7.5  小結?233
8 發展展望?235
8.1  技術發展趨勢?236


8.2  發展情景展望?238
8.2.1  數字智能電力繫統?238
8.2.2  智能企業管理?243
8.2.3 “能源+信息+”產業?244
8.2.4  電力大數據賦能?249

附錄 縮寫/定義?253

本報告立足電力數字智能技術的功能定位及發展需求，從技術視角分析了主要關鍵技術的發展現狀、主要應用和研發方向，並就數字智能技術對電力繫統、電力企業、能源產業生態的潛在價值進行了評估。報告分為8章，第1章數字智能技術發展現狀與電力領域的轉型需求出發，分析提出電力數字智能技術的發展目標與定位；第2至7章，分別研究了傳感技術、通信技術、控制技術、芯片技術、大數據與區塊鏈、人工智能等6項關鍵技術；第8章總結了關鍵技術發展趨勢，分別從新型電力繫統構建、智能企業創新管理、“能源+信息+”產業融合發展、電力大數據賦能等4個方面，展望和描繪了電力數字智能技術高度發達的十大典型情景。