智能电网是一个自动化、广泛分布的能源交换网络，具有电力和信息双向流动的特点，可以监控从发电厂到消费电器的所有组件。 智能电网利用分布式计算和通信的优势，为电网提供实时信息，使其能够在设备层面保持供需的即时平衡。

  目前，以美国为首的西方国家正在加大对智能电网研究的投入。 在我国，相关研究和布局也已经启动。

  然而，智能电网的程序和技术挑战是巨大的。 推动智能电网的发展，需要长期持续的研发，需要出台旨在刺激智能电网发展的法规，以开放的方式制定国家标准，并鼓励众多相关行业积极参与。 参加。

  近年来，全球大范围连锁停电事件频发，造成巨大损失。 例如，2003年美国东北部大停电造成约60亿美元的经济损失，充分暴露了传统电网的脆弱性。 人们普遍认为，提高系统的整体可视性和预警能力，以及实现自愈能力，是增强电网可靠性、避免因事故导致系统崩溃的关键。 此外，考虑到复杂的大型电网容易受到自然灾害和恶意人为攻击的影响，未来的电网将变得更加强大——自主和自适应基础设施，能够减少停电范围并通过自愈响应快速恢复。 经过。

  目前，世界许多国家已将可再生能源技术的发展上升到国家战略的高度。  “引领世界创造清洁能源经济的国家将引领21世纪的全球经济”。

  分布式发电是一种靠近负荷端的小规模发电技术，可以降低成本、提高可靠性。 在可再生清洁能源中，太阳能和风能具有天然的地理分布性，因此分布式太阳能和风能发电技术受到广泛重视。

  分布式电力还包括小型和微型燃气轮机（例如冷热电联产，CHP），以及下文所述的小型储能和需求响应。 未来数万千瓦的微核电也在人们的视野之中。

  随着技术的进步，可以预见，未来的电网将逐步摆脱过去单一的集中发电模式，转向分布式发电辅助集中发电的模式。 例如，丹麦的电网在20世纪80年代中期仍然是一个集中式系统，但今天它已经成为一个更加分散的系统。

  当大量分布式电源并入大电网时，大部分直接接入各级配电网，使电网自上而下成为电力流可流动的电力交换系统 在分支的两个方向上。 然而，目前的配电网是按照单向流设计的，不具备有效整合大量分布式电源的技术潜力。 因此，难以应对分布式电源的不确定性和间歇性，难以保证电网的可靠性和安全性。

  由于目前还没有高性价比的大容量储能手段，因此电力的产生和消耗必须始终保持平衡。 电力负荷随时间变化。 为了满足供需平衡，电力设施必须按照全年高峰负荷进行规划和建设。

  但由于每年系统接近高峰负荷的时间很短，电力资产利用率较低。 美国实际电网资产利用率约为55%，而发电资产利用率并不高。 其中，占整个电网总资产75%的配网资产利用率更低，年平均负荷率仅为44%左右，浪费了大量的固定投资。 资产。

  调查显示，目前我国10kV配电资产利用率低于美国。 大部分城市10kV配电线路和变压器年平均负荷率不足30%； 在电网主要部件故障后能保证安全的情况下，高峰负荷时线路负荷率均在50%以下。 解决上述问题的方法之一是减小负荷曲线的峰谷差。

  同时，为了应对电网的偶发事件和电力负荷的不确定性，电力系统必须在任意时刻保持（10%~13%）的发电容量裕度（又称旋转备用）。 确保可靠性和峰值负载需求的时间，这也增加了发电成本和发电容量的需求。

  幸运的是，实际系统中存在大量可以与电网友好配合的负载。 如空调、冰箱、洗衣机等电器可在用电负荷高峰期（电价高）暂停，在供电不紧张（电价低）时适当转移到用电负荷低谷期 ），从而帮助电网实现电力负荷曲线的削峰填谷。

  20%属于可以与电网友好配合的负荷，其值超过了占峰值负荷13%的旋转备用容量。 如果能够提供相应的技术支持，通过电力公司与终端用户的互动（需求响应或用电管理），可以实现电力负荷曲线削峰填谷。

  我国城市居民用电占每年典型用电高峰日用电高峰负荷的15%至20%，其中约一半是可与电网友好配合的可转移负荷。 需要注意的是，如果能够将高峰负荷降低6%至8%，节省的电力资产量已经非常巨大了。 更重要的是，无论是商业用户还是工业用户都有与电网友好合作的潜力。

  这种需求侧用户与电网的友好合作，在必要时也可以替代旋转备用，支持系统的安全运行。 例如，2008年初的一个下午，美国得克萨斯州风力发电量突然意外大幅下降：3小时内发电量130万千瓦。 此时启动了紧急需求响应计划，允许大型工商业客户在10分钟内恢复大部分失去的电力，对这种间歇性电力波动起到了缓冲作用。 该紧急需求响应程序以电网公司和客户之间预先签署的协议为前提。