電網的專業(yè)化管理和運營已經歷了近百年，今后的發(fā)展方向是什么？如何在滿足國家經濟和社會日益增長的需求的同時，滿足電網安全、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。智能電網正是在這種背景下提出，它既是電網今后自身發(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。

智能電網的使命和社會屬性

        為了解決傳統(tǒng)電網存在的問題，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”。如果把智能電網當作人們對未來電網的稱謂，這份報告是人們對未來電網提出的愿景。盡管后來，人們對智能電網給出了這樣、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，未來電網所強調的既不是某項功能，也不是實現的具體手段和技術，更不是規(guī)模和大小，以及電壓等級的高低，而是如何通過現有及未來能夠實現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（或電力系統(tǒng)）的期許，也是智能電網的使命和社會屬性，同時也為電網今后的發(fā)展指明了方向。

        人們在討論智能電網時，往往關注的是具體功能和實現的技術方法，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)域經濟基礎下的上層建筑形態(tài)所反映的內容，智能電網的社會屬性有三個方面內容：

        一是開放的社會服務。智能電網是一個開放型系統(tǒng)，表現為與電力系統(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、分布式能源和分布式儲能系統(tǒng)，分散大電網的安全和可靠性風險，提高電網自愈能力。

        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據，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，實現最低能源和成本消耗、最大經濟和環(huán)境效益的目標。此外，利用電動車與智能電網互動及能量交換，形成大量分布式儲能電源，參與電網調峰，接納間歇式電源入網，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，只有從智能電網的社會屬性和未來電網的發(fā)展目標出發(fā)，才能正確認識智能電網的重點和發(fā)展方向。

智能電網的原理及主要應用

        智能電網涵蓋的內容十分廣泛，但就其實現方法和手段來說，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，以實現提高能源效率、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（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)信息網絡安全Ⅰ區(qū)實現雙向高速通信，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，將數據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，從而實現對電網的準確控制、安全控制和智能控制的目標，配合用戶的數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］。