當今最偉大的創新很少來自完全嶄新的技術。

和PC與移動電話的發明一樣，智能電網這個創新理念，也是源自創造性的想法與現有的科學技術的結合。這種想法與現實的結合在很多領域可以提供一種更好得多的解決方案。由NILabVIEW軟件進行邏輯編寫的可重配置儀器與控制的嵌入式系統正在與新興的基于云的聯網技術，分析方法，以及其它前沿的信息科技相結合。隨著智能聯網的嵌入式系統在整個電網中更為廣泛的運用，它將徹底改變電力的生產，消費，以及分配環節。就像過去信息技術(IT)革新曾大幅加速電力的發展，能源技術(ET)革新將帶來更大的創新，從而使能源更便宜，清潔，以及更充足。

從19世紀70年代開始，美國就致力于分階段將電氣化推向日常生活中去，并且在1950年讓電氣技術基本惠及所有的美國居民。和美國一樣，世界范圍內的大部分國家在建立他們的電網時，運用了橫跨不同時代的技術。當今，這些電網仍是世界上最為復雜的互連設備。自從電氣化技術革新開始，很多包含了新技術的能源轉換方式被發明了出來?，F在電網的相關技術的研發方向正回歸到徹底變革電網本身上來。

圖1.智能電網技術主要解決限制開放性，可靠性，以及能源生產和分配效率的技術挑戰

使用智能電網技術，應對電力生產挑戰

在21世紀早期，人類社會在滿足人們自身，資源，以及環境需求等方面遇到了前所未有的挑戰。就像電力研究院(EPRI)的電力技術路線圖中所陳述的那樣，“電能是一個可持續發展的世界的解決方案，同時也是必不可少的基礎。”現代化的電力系統將會引起生產力的提高，經濟的增長，以及向更清潔，更利于環境持續發展的技術的轉變。電力基礎設施的現代化也能提高電力系統的可靠性與安全性，同時降低有害的電力干擾與斷供的風險。

智能電網技術正是要解決開放性，可靠性，以及能源生產和分配效率的技術挑戰。一個主要的挑戰是，目前電能不能大量地儲存，這使得電網運營商很難管理一年中最熱和最冷的天里發生的供應和需求上的波峰和波谷值。電動汽車的出現將大大增加電網的存儲容量，但這也將因此而增加需求的峰值。對于電網運營商來說，智能電網技術既是挑戰也是機遇。儲能會使電網可以更容易地管理大量在生產過程中能量是波動的風能和太陽能資源。

電網的另一個主要挑戰是可靠性。美國有30萬英里的互聯電網線路。根據美國能源部的統計，供應和需求的不平衡結果往往導致電力的浪費以及中斷所造成的約1500億美元/年的開銷。智能電網技術將通過自動預測，對負荷轉移的反應，重新路由能量以繞過障礙，引進分布式存儲和可再生能源發電，甚至識別和定位故障并分派有著合適的設備的維修人員來應對這些問題。

用于智能電網的智能儀器

可重配置的嵌入式儀器和控制系統，如CompactRIO具有理想的技術和功能融合以解決最困難的智能電網上的挑戰。通過LabVIEW和可重配置的現場可編程門陣列（FPGAs）的供電，這些用戶可編程的，現場可更新的智能設備可以并行和實時地執行多個數字信號的處理和控制任務。此外，現代的模數轉換器（ADC）和傳感器提供保真的全球范圍內同步電氣測量。另外，新興的網絡通訊協議，如IEC61850正在被制定以確保網絡的互操作性和從智能傳感器到云的兼容性。

例如，配置I/O（RIO）技術正在被用來改善印度電網的效率。在印度，NexGen有限公司使用LabVIEW和CompactRIO來實現變電站的有先進功率測量功能（AMR）的自動化抄表。它也同時監測11千伏輸電線路的輸入功率和440伏特的輸出功率來描述變電站變壓器的效率。此外，該系統監測變壓器的油位和溫度，并且通過蜂窩網絡和中央監控以及數據采集系統來通信。NexGen公司正在部署這樣一個基于NI單板式RIO硬件的系統于2,820個貫穿于整個印度拉賈斯坦邦的子變電站。安裝分布式智能傳感器是充分體現電網的效率唯一的辦法。NexGen公司自動化抄表系統將提高印度的電能配置并且幫助減少配電系統估計百分之三十的功率損耗。

圖2.NexGEN使用CompactRIO用于AMR系統實現高級電能測量

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