原创 智能电网技术的组成

智能电网的设计必须满足全球社会的四大要求：容量、可靠性、效率、可持续性。

智能电网由四种技术组成，协力提供智能电网的各种功能。底层或物理层类似于人体的肌肉，进行能源转换、运输、存储和消费；传感器和执行器层相当于感知环境和控制肌肉的感觉和运动神经；通信层类似于神经，传输感知和控制信号；决策职能层相当于人类的大脑。决策职能层由所有计算机程序组成，这些程序运行于保护、智能电子器件（IED）、变电站自动化系统，控制中心或企业后端等。这些程序处理来自传感器或通信和IT系统的信息，产生控制指令或支持业务决策过程的信息。当执行器开始执行时，这些控制指令使物理层产生变化，改变发电厂输出和电网潮流。

智能电网中决策职能和执行器的重要性显而易见，如果没有可控电网元件实现更高效、更可靠的电网，那么所有采集和传输的数据的价值将非常有限，电厂的电力输出、输电线的电网潮流以及消费者耗电水平的控制越多，电网运行的效率和可靠性就越高，例如，如果没有柔性交流输电系统（FACTS）技术提供的电力流动控制能力，则独立系统运营商（ISO）如果不诉诸低成本的调度计划，就无法解决输电线路的拥堵问题。或者如果不具备控制变压器分接头或自动切换电容器组等设备的能力，电力行业就不会为降低电力损耗儿考虑开发电压和无功优化控制方案。决策智能层要发挥作用，必需将来自与电网相连装置的数据传输给控制器（大多位于电力公司的控制中心），并对数据进行处理，然后再将指令传回该装置，。所有这些工作都由通信层和IT层完成，通信和IT层将信息安全可靠地传输到电网所需的地方。然而，由于某些实时功能只能通过装置内部之间的通信才能实现，所以，装置到装置（如控制器到控制器或IED到IED）的通信也是很常见。为确保不同媒体和拓扑系统之间的通信，支持即插即用设备在连接到电网时能够实现自动配置，互操作性和安全性因此至关重要。