智能電網是全球電力行業關註的焦點，它涉及從發電到用戶的整個能量轉換過程和電力傳輸鏈，成為未來電網的發展方向。《智能電網技術》在參考國內外相關領域研究成果的基礎上，結合正在進行的研究和實踐，系統全面地介紹了智能電網的概念、主要領域、關鍵技術和工程實踐。
這本書分為七章。第壹章簡要介紹了智能電網的基礎知識和國內外研究現狀。第二至第七章分別介紹了智能電網的基礎技術、大規模新能源發電與並網技術、智能輸電網技術、智能配電網技術、智能用電技術以及智能電網實踐與展望。在附錄中，簡要介紹了當前智能電網的技術標準體系以及壹些國際智能電網組織和研究機構。
《智能電網技術》主要供電力系統管理人員和技術人員使用，也可作為政府部門、企事業單位和高校相關人員的參考。
智能電網，又稱“電網2.0”，是電網的智能化。它基於集成的高速雙向通信網絡。通過先進傳感測量技術、先進設備技術、先進控制方法和先進決策支持系統技術的應用，實現電網可靠、安全、經濟、高效、環保、安全使用的目標。
美國電力研究所將智能電網定義為:
由許多自動化輸配電系統組成的電力系統，協調、有效、可靠地實現所有電網運行，並具有自愈功能；快速響應電力市場和企業的業務需求；它具有智能通信架構，實現實時、安全、靈活的信息流，為用戶提供可靠、經濟的電力服務。
中國智能電網的基本特征是在技術上實現信息化、自動化和互動化。
智能電網概念的發展有三個裏程碑:
第壹個是IBM在2006年提出的“智能電網”解決方案。IBM的智能電網主要是解決電網的安全運行，提高其可靠性。從其在國內發布的《建設智能電網的創新運營管理——中國電力發展新思路》白皮書中可以看出，該解決方案主要包括以下幾個方面:壹是通過傳感器連接資產和設備，提高數字化水平；二是數據整合系統和數據采集系統；三是進行分析的能力，即根據已經掌握的數據進行相關分析，從而優化運營管理。該方案提供了壹個大的框架，通過對電力生產、輸送、零售各個環節的優化管理，為相關企業提升運營效率和可靠性、降低成本繪制了壹幅藍圖。是IBM的壹種營銷策略。
二是奧巴馬上臺後提出的能源計劃。除了已公布的計劃，美國還將重點升級每年耗費6543.8+020億美元電路損耗和故障維護的電網系統，建立橫跨美國四個時區的統壹電網。發展智能電網產業，實現美國國家電網的價值和效率最大化，逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統壹管理；全面推進分布式能源管理，創造全球最高能效。
可以看出，美國政府的智能電網有三個目的。壹個是美國電網的設備比較落後，急需更新，提高電網運行的可靠性；二是通過智能電網建設將美國拉出金融危機的泥潭；三是提高能效。
三是我國能源專家吳建東提出的“交互式電網”。交互式電網，英文為Interactive Smart Grid，涵蓋了智能電網的含義。互動電網定義為:在開放互聯的信息模式基礎上，通過加載系統數字化設備，升級電網網絡管理系統，對發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等電力行業全過程進行智能化、信息化、層級化的互動管理，是集產業革命、技術革命、管理革命於壹體的綜合效率變革。它將重建電網的信息回路，為用戶構建新的反饋模式，促進電網向節能基礎設施的整體轉型，提高能源效率，降低客戶成本，減少溫室氣體排放，實現電網價值的最大化。
種族發生
2005年，坎貝爾發明了壹項技術，利用群體行為原理，使大樓內的電器相互協調，減少大樓在高峰期的用電量。坎貝爾發明了壹種無線控制器，與樓內各種電器連接，實現有效控制。比如壹臺空調運行15分鐘，維持室內溫度在24℃；另外兩臺空調在保證室內溫度的前提下，可能會關閉15分鐘。這樣就可以在不犧牲大家的情況下，實現整棟樓的節能目標。這項技術賦予了電器智能，提高了能源利用效率。
2006年，歐洲理事會的《能源綠皮書》強調，智能電網技術是確保歐盟電網電能質量的關鍵技術和發展方向。智能電網此時應該是指輸配電過程中的自動化技術。
2006年年中，壹家名為“網格點”的公司最近開始銷售壹種電子產品，可以用來監控家用電路的用電量，並可以通過互聯網通信技術調節家用電器的用電量。這種電子產品具有壹些交互功能，可以視為智能電網中的基礎設施。
2006年，美國IBM公司與全球電力研究機構和電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這個方案被比喻為電力系統的“中樞神經系統”。電力公司可以通過使用傳感器、儀表、數字控制和分析工具來自動監控電網，優化電網的性能，防止停電，並更快地恢復供電。消費者的用電管理也可以細化到每個聯網設備。這可以算是智能電網最完整的解決方案，標誌著智能電網概念的正式誕生。
2007年6月5438+10月，華東電網正式啟動智能電網可行性研究項目，規劃了2008-2030年“三步走”戰略，即2010年初步建成電網高級調度中心，2020年全面建成具有初步智能化特征的數字電網，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。該項目的啟動標誌著中國開始進入智能電網領域。
2008年，美國科羅拉多州的博爾德市已經成為美國第壹個智能電網城市。每家每戶都安裝了智能電表，人們可以直觀地了解當時的電價，這樣壹些事情，比如洗衣服，熨衣服，就可以安排在低電價的時候。電表還可以幫助人們優先使用風能和太陽能等清潔能源。同時，變電站可以收集每家每戶的用電量。壹旦出現問題，可以重新配備電源。
2008年9月，谷歌和通用電氣聯合發表聲明，宣布正在聯合開發清潔能源業務，其核心是為美國建設國家智能電網。
65438+2009年10月25日，白宮發布的最新恢復計劃規模報告宣布，將鋪設或更新3000英裏輸電線路，為4000萬美國家庭安裝智能電表——美國將推動交互式電網的整體革命。2月2日，能源問題專家吳建東在《全面推進互動電網革命促進經濟創新轉型》壹文中明確指出，中國電網迫切需要實施“互動電網”的革命性變革。
2009年2月4日，地中海島國馬耳他周三宣布與IBM達成協議，雙方同意建設“智能公共系統”，將該國電網和供水系統數字化。IBM及其合作夥伴將把馬耳他的2萬個普通電表換成交互式電表，這樣馬耳他的發電廠就可以實時監控用電量，並制定不同的電價來獎勵節約用電的用戶。這個項目的價值高達965，438+000萬美元(7000萬歐元)，包括在電網中建立傳感器網絡。這種傳感器網絡與輸電線路、發電站和其他基礎設施壹起提供相關數據，使發電站能夠更有效地分配電力，並檢測潛在的問題。IBM將提供收集和分析數據的軟件，以幫助電廠尋找機會，降低該國碳密集型電廠的成本和排放。
2009年2月10日，谷歌稱已經開始測試名為谷歌﹙PowerMeter﹚.的耗電監控軟件這是壹個測試版的在線儀表盤，相當於谷歌成為了信息時代的公共基礎設施。
2009年2月28日，作為華北公司智能電網建設的壹部分，華北電網三位壹體安全防禦及全過程發電控制系統在北京通過專家組驗收。該系統首次將此前分散的能量管理系統、電網廣域動態監控系統和在線穩定分析預警系統高度整合，調度員無需在不同系統和平臺之間頻繁切換，即可實現對電網綜合運行的全景監控並獲得輔助決策支持。此外，該系統通過搭建管理考核和輔助服務市場質量分析平臺，可有效提升並網發電廠管理的標準化和流程化水平。
2009年3月3日，美國谷歌向美國國會發表聲明，要求在建設“智能電網”時采用非壟斷標準。
2010 65438+10月12、國家電網公司制定《關於加快建設堅強智能電網的意見》，明確了建設堅強智能電網的基本原則和總體目標。
智能電網的關鍵要素
可以概括為六點，即具有牢固性、自愈性、兼容性、經濟性、集成性和優化性的特點。
(1)健壯
當電網出現較大擾動和故障時，電網仍能維持對用戶的供電能力，不會出現大規模停電；在自然災害和極端天氣條件下，或在人為外力破壞下，仍能保證電網安全運行；有保證信息安全的能力和防止計算機病毒破壞的能力。
(2)自愈
具有實時、在線、連續的安全評估和分析能力，強大的預警控制系統和預防控制能力，自動故障診斷、故障隔離和系統自恢復能力。
(3)兼容
能夠支持可再生能源的正確合理接入，適應分布式發電和微電網的接入，使需求側管理的功能更加完善和提高，實現與用戶的互動和高效交互。
(4)經濟(經濟學)
支持電力市場和電力交易的有效發展，實現資源的合理配置，降低電網損耗，提高能源利用效率。
(5)綜合
實現電網信息的高度集成和共享，采用統壹的平臺和模式，實現標準化、規範化和精細化管理。
(6)優化
通過優化提高資產利用率，降低投資成本和運維成本。