此外，通過(guò)調(diào)節(jié)用戶的用電時(shí)間，便可有效提高電網(wǎng)終端用電效率，削峰填谷，平滑電網(wǎng)負(fù)荷曲線，減輕電網(wǎng)負(fù)荷壓力。這樣做的好處是，減少或轉(zhuǎn)移用電高峰時(shí)的電力需求，使電力公司盡量減少資本開(kāi)支和營(yíng)運(yùn)開(kāi)支。電力成本減少了，電價(jià)自然也會(huì)下調(diào)。(好吧，只能說(shuō)理論上是這樣的。

而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，電力消費(fèi)成為和手機(jī)話費(fèi)一樣，可以選擇性的消費(fèi)。用戶可以選擇不同的方案來(lái)購(gòu)買電能、選擇用電。譬如用戶可以隨時(shí)查詢到，高峰時(shí)段電價(jià)高，那么我就盡量少用;低谷時(shí)段電價(jià)便宜，就配合智能化電器定時(shí)操作或遠(yuǎn)程控制，選擇在低電價(jià)的時(shí)段用電。

位于天津中新生態(tài)城的國(guó)家電網(wǎng)智能營(yíng)業(yè)廳(這是學(xué)中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信嗎)

想要做到這一點(diǎn)，就需要供電公司和用戶建立的雙向?qū)崟r(shí)的通信系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)渠道)，供電公司可以實(shí)時(shí)通知用戶其電力消費(fèi)的成本、實(shí)時(shí)電價(jià)、電網(wǎng)的狀況、計(jì)劃停電信息以及其他一些服務(wù)的信息等等，實(shí)現(xiàn)透明化。與此同時(shí)，用戶也可以根據(jù)這些信息制定合適的用電方案。我所在的北美，這種用電方案已經(jīng)逐漸成熟，可以通過(guò)選擇適合自己的用電方案，如同訂套餐一樣選擇用電。

二、智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)

就像上文提到的，智能家電、智能控制設(shè)備等智能終端，將在智能電網(wǎng)中占據(jù)很重要的地位。通過(guò)在手機(jī)上安裝的用電APP，就能遠(yuǎn)程遙控電熱水器、空調(diào)、冰箱、電熱水壺等電器，可以輕松實(shí)現(xiàn)在電價(jià)便宜的時(shí)候用電。

不妨設(shè)想一下好了，當(dāng)冬天外出，回家之前通過(guò)APP提前打開(kāi)空調(diào)，開(kāi)門就能觸摸溫暖。想在早晨6點(diǎn)之前用半價(jià)電燒一壺水，但又不想那么早起床操作，可以借助APP定時(shí)功能，確保6點(diǎn)前自動(dòng)完成燒水……通過(guò)APP，還能如同查詢手機(jī)流量一樣，隨時(shí)了解某個(gè)電器設(shè)備在某一段時(shí)間內(nèi)的耗電量，使用戶對(duì)于自己的用電賬本一目了然。

一幅全景式的智能電網(wǎng)家庭用戶示意圖：

而智能電網(wǎng)中的配變電量采集箱，也不單單只是過(guò)去的單向采集功能了，它們會(huì)自帶WIFI和網(wǎng)絡(luò)功能，將用戶的用電信息、數(shù)據(jù)收集之后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到供電公司的數(shù)據(jù)終端。供電公司將對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類、對(duì)比分析，再根據(jù)用戶用電的實(shí)際情況，為其量身定制用電方案，并通過(guò)手機(jī)短信等形式發(fā)送告知。

舉個(gè)例子，用戶通過(guò)查詢高能耗電器的實(shí)時(shí)使用數(shù)據(jù)，便可以隨時(shí)了解自己家中的哪些電器存在浪費(fèi)。譬如電視開(kāi)著卻沒(méi)有看，家里沒(méi)人卻開(kāi)著空調(diào)等等現(xiàn)象就可以避免。

從電廠到用戶的智能電網(wǎng)全景圖展示。

三、測(cè)量升級(jí)，大數(shù)據(jù)時(shí)代

上文里提到的老式機(jī)械電表，既不精確也容易被盜電。在智能電網(wǎng)時(shí)代，它們不僅僅將被數(shù)字化電表所取代，而且采集的時(shí)間間隔將大幅縮小。譬如目前常見(jiàn)的智能電表可能要15分鐘才采集一次數(shù)據(jù)，而理想狀態(tài)下的智能電網(wǎng)，采集數(shù)據(jù)的間隔可能短至1秒鐘，甚至更短。

同樣的，在輸電網(wǎng)，采集各種開(kāi)關(guān)信號(hào)量、遙測(cè)信息(電壓、電流、相位、相角、有功功率、無(wú)功功率乃至變壓器油溫等等)，也將做到實(shí)時(shí)更新，刷新的速率也將達(dá)到至少每秒一次。這樣精確的數(shù)據(jù)量，將大大提高電網(wǎng)的可靠性，也可以有效進(jìn)行故障預(yù)判和快速調(diào)整。

電力系統(tǒng)的各種響應(yīng)時(shí)間一覽：

而如此一來(lái)，所形成數(shù)據(jù)量也將是極為可觀的，是實(shí)實(shí)在在的洋量“大數(shù)據(jù)”。比如智能電表的采集量從15分鐘縮短到1秒，1萬(wàn)臺(tái)智能電表采集的用電信息的數(shù)據(jù)就會(huì)從32.61GB提高到114.6TB。而這數(shù)據(jù)量對(duì)于一個(gè)大國(guó)高度發(fā)達(dá)的智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，只是滄海一粟罷了。

所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)現(xiàn)在新興的電網(wǎng)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其核心數(shù)據(jù)庫(kù)大都采用了Hadoop的HDFS系統(tǒng)，通過(guò)使用分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和MapReduce運(yùn)算模型，來(lái)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)如此巨大的數(shù)據(jù)。這和淘寶網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)是相似的。

忘了補(bǔ)充一點(diǎn)，除了Hadoop的No-SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，普通的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也是必不可少的，起到輔助作用。

北京的電網(wǎng)數(shù)據(jù)分布系統(tǒng)(局部)。

四、自我預(yù)測(cè)、自我修復(fù)、自我調(diào)節(jié)

大數(shù)據(jù)當(dāng)然自有它的好處。通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)搭配云計(jì)算技術(shù)，技術(shù)人員可實(shí)時(shí)觀察到全網(wǎng)范圍內(nèi)的電能流動(dòng)狀態(tài)、電能負(fù)載熱區(qū)、設(shè)備故障高發(fā)區(qū)和客戶集中區(qū)等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的電網(wǎng)。具體的新概念和新技術(shù)包括以下這些：(這一塊和用戶基本沒(méi)什么關(guān)聯(lián)，是針對(duì)電力系統(tǒng)人員的，如果沒(méi)有興趣可以跳過(guò))

1. 電網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化

在智能電網(wǎng)中，通過(guò)分析包括調(diào)度、輸配電、發(fā)電和用戶信息等大數(shù)據(jù)(這些數(shù)據(jù)大都是實(shí)時(shí)并且高度信息化集成的)，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可視化運(yùn)算分析，可以全面完整地展示電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)中每一個(gè)細(xì)節(jié)，為管理層提供輔助決策支持和依據(jù)。

2. 電網(wǎng)負(fù)載趨勢(shì)預(yù)測(cè)

不僅如此，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)負(fù)載的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，展示全網(wǎng)實(shí)時(shí)負(fù)載狀態(tài)，可以預(yù)測(cè)電網(wǎng)負(fù)載變化趨勢(shì)。并通過(guò)綜合性的管理，提高設(shè)備的使用率，降低電能損耗，使得電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。

3. 設(shè)備故障趨勢(shì)預(yù)測(cè)

通過(guò)大數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)中故障設(shè)備的故障類型、歷史狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)之間的相關(guān)性，預(yù)測(cè)電網(wǎng)故障發(fā)生的規(guī)律，評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警，讓技術(shù)人員提前做好設(shè)備維護(hù)和檢查工作。

4.電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)

在智能電網(wǎng)中，將電網(wǎng)中的故障設(shè)備，以最快的速度從電網(wǎng)系統(tǒng)中隔離出來(lái)，并且在幾乎自動(dòng)化的狀態(tài)下(很少或不用人為干預(yù))實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自我恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而做到幾乎不中斷對(duì)用戶的供電服務(wù)。我們可以類比一下人體的免疫系統(tǒng)，這和智能電網(wǎng)的自我修復(fù)很類似。結(jié)合上兩條的預(yù)測(cè)，電網(wǎng)系統(tǒng)可以進(jìn)行持續(xù)自我預(yù)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)存在或可能出現(xiàn)的故障時(shí)，立即采取措施加以控制或糾正。

5. 二次設(shè)備獨(dú)立通信

在現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)中，二次設(shè)備的通信往往要通過(guò)總線和專用通信設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)備用內(nèi)部的話說(shuō)叫做”總控單元“(國(guó)外一般稱為RTU)。而在智能電網(wǎng)中，監(jiān)控、保護(hù)等二次設(shè)備都將配有自適應(yīng)和自我交互信息的模塊，能夠自適應(yīng)地相互通信。這種的靈活性和自適應(yīng)能力，將極大地提高可靠性，就好比讓設(shè)備實(shí)現(xiàn)”自治“。如此一來(lái)，即使部分系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，其他設(shè)備仍然能夠穩(wěn)定工作。