綠色電網：測量、控制、通信

以前的智能電網在很大程度上區(qū)別于我們目前所使用的智能電網。智能電網所發(fā)生的變化已經在多級電網中被采用，并且在不同程度上改變了電網的運行。這一變化有效地增加了電網的彈性，從而改進了電源的質量和穩(wěn)定性。設計智能電網的初衷是為了解決傳統(tǒng)電力輸送系統(tǒng)資源浪費、以及對于消費者和相似的公共事業(yè)單位成本效益不高的問題。由于缺少資源管理和優(yōu)化，傳統(tǒng)輸電系統(tǒng)對于環(huán)境產生了過多負面的影響。現(xiàn)代化的主要障礙在于，傳統(tǒng)上，行業(yè)不太愿意嘗試新技術，如果嘗試失敗的話，會有服務中斷的重大風險。還有一點沒有提到的就是，現(xiàn)代化所帶來的益處不會立即顯現(xiàn)，并且很有可能被低估，但是現(xiàn)代化過程中的成本和開銷卻是現(xiàn)實存在和立即顯現(xiàn)的?，F(xiàn)如今，在電網每個層面上的工程設計正在經歷著一場變革；而這一切將最終實現(xiàn)電網現(xiàn)代化。

按慣例，采集到的信息被輸出，而電能在輸電線路的不同點上被消耗。在使用單向集中式配電系統(tǒng)時，主要目標是對電能使用的充分支持以及對耗電量的測量。這個星形電網拓撲集成的傳感器較少，將監(jiān)視和控制功能降到最低，因此在斷電時需要手動恢復。目前的異構電網將可再生能源與多個備用電源系統(tǒng)組合在一起，提出了對效益優(yōu)化電網控制器的需求，并為此類控制器的使用創(chuàng)造了機會。效益優(yōu)化電網控制器能夠計算所有可用能源的發(fā)電成本，從而針對太陽能和風能等可再生能源來優(yōu)化電網。

政府規(guī)定的增加可再生能源保有量，以及來自用戶的發(fā)電量為這個混合綠色電網架構做出了巨大貢獻。與這一點互為補充的是，電池技術正在不斷改進，逐漸接近商業(yè)可行性，而主要的汽車廠商也接受了混合動力和電動汽車。備用和電網外電源通過某種方式將鉛電池、鋰電池、液流電池和飛輪電池組合在一起，通過對響應度、穩(wěn)壓和覆蓋時間進行優(yōu)化管理來為降低成本創(chuàng)造可能性。借助于較高的傳感器集成度，在為系統(tǒng)配備自我配置式的斷電恢復的同時，可實現(xiàn)遠程檢查。這種遍布式控制方式在使用戶從意識和成本方面受益的同時，提高了總體電網效率。

將電力以單向流動為主要方式輸送到家庭和商業(yè)用戶的傳統(tǒng)大型、中央電站發(fā)電機正在面臨越來越多的壓力。未來的電力系統(tǒng)很有可能變得更加分散、由間歇電源組裝而成，但是在預測電力需求方面仍然存在問題。因此，相對于如今的電力系統(tǒng)，未來的電力系統(tǒng)在操控方面會更難一些。未來的電網將需要新一代的電源管理和控制技術，以及數(shù)據(jù)管理和通信工具。智能電網的含義絕不僅限于智能儀表。智能儀表代表了用戶端的智能電網革命，并遇到了某些用戶不愿使用的問題。在目前的情況下，電力用戶還幾乎未從高級計量架構 (AMI) 的使用中受益。

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