一、 概述

　　在某個(gè)傍晚的下班高峰期，川流不息的地鐵站，成千上萬的旅客接踵而至。當(dāng)然，我們不可能有類似諾亞方舟一樣的龐大交通工具裝載所有的人。為了解決這個(gè)問題，我們可以分流旅客，讓他們轉(zhuǎn)乘其它交通工具，如公交、出租車等。但是，最終人們還是會(huì)再次匯聚在一起。

　　另一方面，能源供應(yīng)長(zhǎng)期以來主要依賴化石能源?；剂系拇罅块_發(fā)，造成了環(huán)境污染和大氣中溫室氣體的濃度顯著上升。再加上近年來全球氣候的變暖，致使環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)峻。所以，國家電力能源結(jié)構(gòu)必須從傳統(tǒng)的以煤為主，轉(zhuǎn)變到多種能源，特別是新興的可再生能源并存。

　　回到開頭所提到的例子，我們可以把旅客比作能量，旅客流量的增大比作電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，所以，電網(wǎng)的運(yùn)行與控制的復(fù)雜程度越來越高。我們可以通過半導(dǎo)體開關(guān)與集成電路來控制這些能量包，使得能量從輸入再到輸出平穩(wěn)高效更智能地運(yùn)作。2005年坎貝爾通過無線控制器把大樓里面的各個(gè)電器相連，并實(shí)現(xiàn)有效控制。比如，一臺(tái)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘并維持室內(nèi)溫度在24℃的前提下，另兩臺(tái)空調(diào)可以停運(yùn)一段時(shí)間，從而提高能源的利用效率。這，其實(shí)就是智能電網(wǎng)的初苗。

　　傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng)，電源的接入與退出、電能的傳輸?shù)榷既狈椥裕率闺娋W(wǎng)沒有動(dòng)態(tài)柔性及可組性；垂直的多級(jí)控制機(jī)制反應(yīng)遲緩，無法構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng)；系統(tǒng)自愈、自恢復(fù)能力完全依賴于實(shí)體冗余；對(duì)客戶的服務(wù)簡(jiǎn)單、信息單向；系統(tǒng)內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島，缺乏信息共享

　　大勢(shì)所趨：互動(dòng)電網(wǎng)是下一代全球電網(wǎng)的基本模式，也是中國電網(wǎng)現(xiàn)代化的核心，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)這一信息交換與通信的重要控制橋梁。那么，這種新型智能電網(wǎng)與能源解決方案主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

　　1.自愈電網(wǎng)：電網(wǎng)中有問題的元件從系統(tǒng)中隔離出來并且在很少或不用人為干預(yù)的情況下可以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù) .

　　2.人電交互：鼓勵(lì)和促進(jìn)用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理是智能電網(wǎng)的另一重要特征。猶記得過去有專門的電工師傅挨家挨戶的收電費(fèi)，慢慢，可以人人可以參與電網(wǎng)的運(yùn)行與管理；另外我們可以在下班之前，在辦公樓打開家里的熱水器等等.

　　3.安全可靠：各種能源并入電網(wǎng)，考驗(yàn)了其抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力。

　　·物理攻擊還是網(wǎng)絡(luò)攻擊，智能電網(wǎng)要通過加強(qiáng)電力企業(yè)與政府之間重大威脅信息的密切溝通。

　　·另一方面提高供電可靠性和電能質(zhì)量，特別是對(duì)應(yīng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)和恐怖襲擊具有重要的意義。

       4. 蓬勃與節(jié)能：分時(shí)計(jì)費(fèi)，分時(shí)計(jì)費(fèi)、削峰填谷、合理利用電力資源、節(jié)能減排

　　·促進(jìn)半導(dǎo)體智能化行業(yè)、通信系統(tǒng)與設(shè)備制造的發(fā)展。

　　·推動(dòng)成本更低的解決方案，并促進(jìn)新技術(shù)的開發(fā)，新型潔凈的能源產(chǎn)品也將給市場(chǎng)提供更多選擇的機(jī)會(huì)。

　　由此，智能電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)?；?dòng)電網(wǎng)學(xué)說的本質(zhì)就是以信息革命的造發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命最重要財(cái)產(chǎn)——電網(wǎng)體系的革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用：

　　I、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將推動(dòng)智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展，提升人們的生活品質(zhì)。

　　II、促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提供多元開放的電力服務(wù)、推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多個(gè)方面

　　III、風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用以生產(chǎn)電能的形式為主，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可以顯著提高電網(wǎng)對(duì)清潔能源的接入、消納和調(diào)節(jié)能力，有力推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。

　　以上提出如此富有意義的智能電網(wǎng)概念，那么如何才能描繪出這樣美好的宏偉藍(lán)圖呢？

　　二、解決方案：

　　首先，我們從一個(gè)簡(jiǎn)短視頻整體了解如何配備互動(dòng)電網(wǎng)，以德州儀器（TI）關(guān)于智能電網(wǎng)的解決方案為視角：

　　智能電網(wǎng)概述.mp4（ctrl+鼠標(biāo)左鍵即可觀看，若無法觀看請(qǐng)手動(dòng)打開video文件夾里面的視頻）

　　沒錯(cuò)，在節(jié)能的同時(shí)節(jié)能資金，設(shè)計(jì)更智能的電網(wǎng)！面向能源智能化的解決辦法，涵蓋了從測(cè)量、監(jiān)測(cè)、保護(hù)、傳輸、通信、微電子等各個(gè)領(lǐng)域。

　　A：核心器件：

　　不同功率半導(dǎo)體器件在電力領(lǐng)域的應(yīng)用

　　基于半導(dǎo)體技術(shù)與電力技術(shù)的融合，其增強(qiáng)了電網(wǎng)的靈活性和可靠性，是智能電網(wǎng)的先進(jìn)控制和調(diào)節(jié)手段。