自动化技术|从半导体科学看智能电网解决方案

水暖之家讯：一、 概述

在某个傍晚的下班高峰期，川流不息的地铁站，成千上万的旅客接踵而至。当然，我们不可能有类似诺亚方舟一样的庞大交通工具装载所有的人。为了解决这个问题，我们可以分流旅客，让他们转乘其它交通工具，如公交、出租车等。但是，最终人们还是会再次汇聚在一起。

另一方面，能源供应长期以来主要依赖化石能源。化石燃料的大量开发，造成了环境污染和大气中温室气体的浓度显著上升。再加上近年来全球气候的变暖，致使环境问题变得越来越严峻。所以，国家电力能源结构必须从传统的以煤为主，转变到多种能源，特别是新兴的可再生能源并存。

回到开头所提到的例子，我们可以把旅客比作能量，旅客流量的增大比作电网规模的日益增大，所以，电网的运行与控制的复杂程度越来越高。我们可以通过半导体开关与集成电路来控制这些能量包，使得能量从输入再到输出平稳高效更智能地运作。2005年坎贝尔通过无线控制器把大楼里面的各个电器相连，并实现有效控制。比如，一台空调运转15分钟并维持室内温度在24℃的前提下，另两台空调可以停运一段时间，从而提高能源的利用效率。这，其实就是智能电网的初苗。

传统电网是一个刚性系统，电源的接入与退出、电能的传输等都缺乏弹性，致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓，无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛，缺乏信息共享

大势所趋：互动电网是下一代全球电网的基本模式，也是中国电网现代化的核心，同时也是实现物联网这一信息交换与通信的重要控制桥梁。那么，这种新型智能电网与能源解决方案主要有以下几个特点。

1.自愈电网：电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态，从而几乎不中断对用户的供电服务 .

2.人电交互：鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。犹记得过去有专门的电工师傅挨家挨户的收电费，慢慢，可以人人可以参与电网的运行与管理;另外我们可以在下班之前，在办公楼打开家里的热水器等等.

3.安全可靠：各种能源并入电网，考验了其抵御风险的能力。

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