Phần lớn các công nghệ lưới điện thông minh đã được sử dụng trong các ứng dụng khác như sản xuất và viễn thông và được thích nghi để sử dụng trong các hoạt động lưới. Nhìn chung, công nghệ lưới điện thông minh có thể được nhóm lại thành năm lĩnh vực chính:[22]

Truyền thông hợp nhất

Một số thông tin liên lạc luôn được cập nhật, nhưng không đồng nhất, vì họ đã được phát triển trong một thời trang gia tăng và không tích hợp đầy đủ. Trong hầu hết các trường hợp, dữ liệu được thu thập thông qua modem chứ không phải là kết nối mạng trực tiếp. Các lĩnh vực cần cải tiến bao gồm: tự động hóa trạm biến áp, đáp ứng nhu cầu, tự động phân phối, điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), hệ thống quản lý năng lượng, mạng lưới không dây và các công nghệ khác, thông tin liên lạc nhà cung cấp điện đường dây và sợi quang học [7] Truyền thông hợp nhất sẽ cho phép thời gian thực kiểm soát, thông tin và trao đổi dữ liệu để tối ưu hóa độ tin cậy của hệ thống, sử dụng tài sản, và an ninh.[23]

Cảm biến và đo lường

Nhiệm vụ cốt lõi được đánh giá tắc nghẽn và sự ổn định lưới điện, thiết bị theo dõi sức khỏe, phòng chống trộm cắp năng lượng, và các chiến lược kiểm soát hỗ trợ. Công nghệ bao gồm: bộ vi xử lý tiên tiến mét (đo thông minh) và các thiết bị đồng hồ đọc, hệ thống giám sát diện rộng, giá dòng năng động (thường dựa trên các bài đọc trực tuyến bằng cảm biến nhiệt độ phân phối kết hợp với thời gian thực giá nhiệt (RTTR) hệ thống), đo chữ ký điện / phân tích, thời gian sử dụng và công cụ định giá theo thời gian thực, chuyển mạch tiên tiến và cáp điện, công nghệ phát thanh tán xạ, và Digital rơ le bảo vệ.

Đo thông minh

Một lưới điện thông minh thường thay thế mét cơ khí tương tự với mét kỹ thuật số sử dụng bản ghi trong thời gian thực. Thường thì công nghệ này được gọi là cơ sở hạ tầng nâng cao Metering (AMI) từ năm mét một mình là không hữu ích trong và của chính mình và cần phải được cài đặt cùng với một số loại hình cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc để có được các dữ liệu về các tiện ích (dây cáp, WiFi., hãng di động, hoặc điện-line). nâng cao cơ sở hạ tầng đo sáng có thể cung cấp một đường truyền thông mở rộng từ các nhà máy phát điện trên một kết thúc tất cả các cách để kết thúc-sử dụng tiêu thụ điện trong gia đình và các doanh nghiệp. Các thiết bị tiêu thụ sử dụng cuối cùng có thể bao gồm các cửa hàng, (ổ cắm thông minh) và các thiết bị lưới điện-kích hoạt thông minh khác như máy nước nóng và các thiết bị như máy điều nhiệt. Tùy thuộc vào các chương trình tiện ích, khách hàng có thể liên lạc hoặc các thiết bị có thể được tắt hoặc đã thiết lập của họ biến đổi tự động trong thời gian cao điểm.

Đơn vị đo lường phasor

Cảm biến tốc độ cao được gọi là các BQLDA phân phối thông qua mạng truyền dẫn có thể được sử dụng để theo dõi trạng thái của hệ thống điện. Ban QLDA có thể lấy số đo theo tỷ giá lên đến 30 lần mỗi giây., Đó là nhanh hơn nhiều so với tốc độ hiện tại SCADA công nghệ. Phasors là đại diện của các cường độ và pha của điện áp xoay chiều tại một điểm trong mạng. Trong những năm 1980, nó đã nhận ra rằng các xung đồng hồ từ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) vệ tinh có thể cung cấp tín hiệu thời gian rất chính xác để các thiết bị trong lĩnh vực này, cho phép đo lường sự khác biệt góc pha điện áp trên khoảng cách rộng. Nghiên cứu cho thấy rằng với số lượng lớn của các BQLDA và khả năng so sánh góc pha điện áp tại các điểm chính trên lưới điện, hệ thống tự động có thể cách mạng hóa việc quản lý các hệ thống năng lượng bằng cách đáp ứng các điều kiện hệ thống trong một thời trang năng động, nhanh chóng[24]

Một hệ thống đo lường diện rộng (WAMS) là một mạng lưới của Ban QLDA có thể cung cấp theo thời gian thực trên quy mô khu vực và quốc gia[7] Nhiều người trong cộng đồng các hệ thống điện kỹ thuật tin rằng màn Đông Bắc năm 2003 có thể đã được ngăn chặn để một khu vực nhỏ hơn nhiều nếu một mạng lưới đo phasor diện rộng đã được đưa ra[25]

Các thành phần chi tiết khác

Những đổi mới trong chất siêu dẫn, khả năng chịu lỗi, lưu trữ, điện tử công suất, và chẩn đoán các thành phần được thay đổi khả năng cơ bản và đặc điểm của lưới. Công nghệ trong các loại rộng R & D bao gồm: các thiết bị linh hoạt xoay chiều hệ thống truyền tải, điện áp cao trực tiếp hiện nay, đầu tiên và thứ hai thế hệ dây siêu dẫn nhiệt độ cao cáp siêu dẫn, thế năng lượng phân tán và các thiết bị lưu trữ, dẫn composite, và các thiết bị "thông minh".

Kiểm soát dòng điện phân phối

Thiết bị điều khiển dòng điện kẹp vào hiện đường dây truyền tải để kiểm soát dòng chảy của năng lượng bên trong. Đường dây tải điện được kích hoạt với các thiết bị hỗ trợ như sử dụng nhiều hơn năng lượng tái tạo bằng cách cung cấp phù hợp, kiểm soát thời gian thực qua cách thức năng lượng đó được định tuyến trong mạng lưới. Công nghệ này cho phép lưới điện để lưu trữ hiệu quả hơn năng lượng liên tục từ năng lượng tái tạo để sử dụng sau này[26]

Điện thông minh sử dụng linh kiện cao cấp

Điện thông minh là một khái niệm phù hợp với sản xuất điện với nhu cầu sử dụng nhiều máy phát điện giống hệt nhau mà có thể bắt đầu, dừng lại và hoạt động hiệu quả ở lựa chọn của tải trọng, độc lập của những người khác, làm cho chúng phù hợp với tải cơ sở và đạt đỉnh phát điện.[27] ết hợp cung nhu cầu, được gọi là cân bằng tải,[15] là điều cần thiết cho một nguồn cung cấp ổn định và đáng tin cậy của điện. Độ lệch ngắn hạn dẫn trước cân bằng với sự thay đổi tần số và một kết quả không phù hợp kéo dài trong mất điện. Người điều khiển hệ thống truyền tải điện được tính với nhiệm vụ cân bằng, phù hợp với sản lượng điện của tất cả các máy phát điện cho các phụ tải của họ lưới điện. Các nhiệm vụ cân bằng tải đã trở thành thách thức hơn nhiều như máy phát điện ngày càng liên tục và biến như tua bin gió và pin mặt trời được bổ sung vào lưới điện, buộc các nhà sản xuất khác để thích ứng với sản lượng của họ thường xuyên hơn đã được yêu cầu trong quá khứ.

Hai ổn định lưới điện động đầu tiên các nhà máy điện sử dụng các khái niệm đã được đặt hàng bởi Elering và sẽ được xây dựng bởi Wärtsilä trong Kiisa, Estonia (Nhà máy điện Kiisa). Mục đích của họ là để "cung cấp khả năng phát động để đáp ứng giảm đột ngột và bất ngờ trong việc cung cấp điện." Họ đang lên kế hoạch để sẵn sàng trong suốt năm 2013 và 2014, tổng sản lượng của họ sẽ là 250 MW[28]

Điều khiển tiên tiến

Hệ thống điện tự động hóa cho phép chẩn đoán nhanh và chính xác các giải pháp để gián đoạn lưới cụ thể hoặc cúp. Những công nghệ này dựa vào và đóng góp cho mỗi trong bốn lĩnh vực chủ chốt khác. Ba loại công nghệ cho các phương pháp điều khiển tiên tiến là: đại lý phân phối thông minh (hệ thống điều khiển), các công cụ phân tích (các thuật toán phần mềm và máy tính tốc độ cao), và các ứng dụng hoạt động (SCADA, tự động hóa trạm biến áp, đáp ứng nhu cầu, vv). Sử dụng trí thông minh nhân tạo các kỹ thuật lập trình, Phúc Kiến lưới điện ở Trung Quốc đã tạo ra một hệ thống bảo vệ khu vực rộng mà là nhanh chóng có thể tính toán chính xác một chiến lược kiểm soát và thực hiện nó.[29] Các Giám sát điện áp ổn định & Control (VSMC) phần mềm sử dụng độ nhạy dựa trên kế tiếp lập trình tuyến tính phương pháp đáng tin cậy để xác định các giải pháp điều khiển tối ưu.[30]

Giao diện được cải thiện

Hệ thống thông tin giảm độ phức tạp để điều hành và quản lý có các công cụ để có hiệu quả và hiệu quả hoạt động một mạng lưới với một số lượng ngày càng tăng của biến. Công nghệ bao gồm các kỹ thuật hình dung rằng giảm số lượng lớn các dữ liệu sang định dạng hình ảnh dễ hiểu, các hệ thống phần mềm cung cấp nhiều tùy chọn khi hành động hệ thống điều hành được yêu cầu, và mô phỏng dùng cho đào tạo hoạt động và "nếu-thì" phân tích.