電網(wǎng)的專業(yè)化管理和運營已經(jīng)歷了近百年，今后的發(fā)展方向是什么？如何在滿足國家經(jīng)濟和社會日益增長的需求的同時，滿足電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行，以及對可再生能源和分布式發(fā)電的友好接入。智能電網(wǎng)正是在這種背景下提出，它既是電網(wǎng)今后自身發(fā)展的需要，也是解決能源結構調整和轉型的關鍵環(huán)節(jié)，因此，得到了各國政府及相關企業(yè)的高度重視。

智能電網(wǎng)的使命和社會屬性

        為了解決傳統(tǒng)電網(wǎng)存在的問題，2003年4月2～3日，美國65位來自電力公司、電力設備制造商、聯(lián)邦和州政府官員、大學和國家實驗室的專家匯聚一堂，討論美國未來的電力系統(tǒng)。會后，于2003年6月以美國能源部輸配電辦公室的名義發(fā)布了一份報告“Grid 2030—電力的下一個100年的國家設想”，描繪了美國未來電力系統(tǒng)的設想，并確定了各項研發(fā)和試驗工作的分階段目標。這份報告可謂是美國電力改革的綱領性文件，它提出了未來電網(wǎng)的發(fā)展宗旨是“打造更具活力的、更具競爭性的國家電力市場 — 一個可以連接任何人的、在任何時間、任何地方都能夠提供充裕的、可供應的、清潔的、有效的和可靠的電能交易，并且為消費者提供世界上最安全的電力服務體系”。如果把智能電網(wǎng)當作人們對未來電網(wǎng)的稱謂，這份報告是人們對未來電網(wǎng)提出的愿景。盡管后來，人們對智能電網(wǎng)給出了這樣、那樣的定義，大多都是從技術或功能層面提出了各自的認識而已。倘若你有幸參加了這65位專家的會議，以未來能源發(fā)展的視野，思考未來的電力系統(tǒng)，相信也會得出相同的結論。事實上，未來電網(wǎng)所強調的既不是某項功能，也不是實現(xiàn)的具體手段和技術，更不是規(guī)模和大小，以及電壓等級的高低，而是如何通過現(xiàn)有及未來能夠實現(xiàn)的技術和手段打造一個更好的電力市場，建立更好的電力服務體系。這既是對未來電網(wǎng)（或電力系統(tǒng)）的期許，也是智能電網(wǎng)的使命和社會屬性，同時也為電網(wǎng)今后的發(fā)展指明了方向。

        人們在討論智能電網(wǎng)時，往往關注的是具體功能和實現(xiàn)的技術方法，不同的觀點反映了不同的技術方法，容易忽略它的社會屬性。某一事物的社會屬性是一定區(qū)域經(jīng)濟基礎下的上層建筑形態(tài)所反映的內容，智能電網(wǎng)的社會屬性有三個方面內容：

        一是開放的社會服務。智能電網(wǎng)是一個開放型系統(tǒng)，表現(xiàn)為與電力系統(tǒng)相關各方在規(guī)范的電力市場環(huán)境下進行信息、能量的交換，在為客戶提供電力的同時，還需要通過市場和價格的杠桿作用引導人們節(jié)約用電、合理用電、科學用電，成為一個環(huán)境友好、可持續(xù)的能源服務平臺。

        二是安全、可靠的服務保障。智能電網(wǎng)是一個安全、可靠的系統(tǒng)，通過信息通信技術與電力基礎設施的集成，科學調配微型電網(wǎng)、分布式能源和分布式儲能系統(tǒng)，分散大電網(wǎng)的安全和可靠性風險，提高電網(wǎng)自愈能力。

        三是支持未來能源的發(fā)展與社會變革。利用智能決策支持系統(tǒng)，實時挖掘需方用電的各種數(shù)據(jù)，及時獲取需方相應機會，全方位調配風、光、水、核等電源優(yōu)先上網(wǎng)，實現(xiàn)最低能源和成本消耗、最大經(jīng)濟和環(huán)境效益的目標。此外，利用電動車與智能電網(wǎng)互動及能量交換，形成大量分布式儲能電源，參與電網(wǎng)調峰，接納間歇式電源入網(wǎng)，對于改變能源結構、迎接未來能源發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)都具有重大意義。
       因此，只有從智能電網(wǎng)的社會屬性和未來電網(wǎng)的發(fā)展目標出發(fā)，才能正確認識智能電網(wǎng)的重點和發(fā)展方向。

智能電網(wǎng)的原理及主要應用

        智能電網(wǎng)涵蓋的內容十分廣泛，但就其實現(xiàn)方法和手段來說，就是將信息技術、通信技術、計算機技術和原有的輸、配電基礎設施高度集成，形成的新型電網(wǎng)，以實現(xiàn)提高能源效率、減少對環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電損耗等目標，基本原理就是在電網(wǎng)（或電力系統(tǒng)）內的每個元件（發(fā)電設備、儲能裝置、變壓器、開關等），以及每個變電站、發(fā)電廠、儲能站中皆設置一套具有強健功能操作系統(tǒng)的處理器（Processor）或獨立的代理服務器（Agent），它們之間能夠在電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡安全Ⅰ區(qū)實現(xiàn)雙向高速通信，從而形成一個龐大的分布式計算平臺。每個代理服務器與相應元部件的傳感器或廣域相量測量系統(tǒng)(WAMS)的向量測量單元（PMU）相連接，將數(shù)據(jù)和信息送至相應的處理中心進行快速分析、優(yōu)化決策，使其具有自平衡、自檢測、自調節(jié)和自愈能力，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的準確控制、安全控制和智能控制的目標，配合用戶的數(shù)字化工廠和智能家居，通過需求側管理和雙向互動為用戶提供增值服務［5］。