在能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中，包括智能電能表、能源路由等各種用電相關(guān)設(shè)備成為電網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化基礎(chǔ)設(shè)施，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成智能設(shè)備、智能系統(tǒng)和智能決策的有機(jī)融合。

1、智能設(shè)備

為能源體系提供數(shù)字化儀表是互聯(lián)網(wǎng)與用電融合的第一步。儀器儀表的普及是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的必要條件。部署成本降低、微處理芯片計(jì)算能力提升和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等因素促使儀表在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得以經(jīng)濟(jì)合理地加以普及，并使能源節(jié)點(diǎn)之間交互更加智能化。能源互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)流、硬件、軟件和智能的交互。由智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，利用大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化。由此產(chǎn)生的“智能信息”可以由決策者必要時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷處理，或者成為大范圍能源系統(tǒng)中資產(chǎn)化化路決策過(guò)程的一部分。

電力消費(fèi)相關(guān)智能設(shè)備能夠產(chǎn)生大量能源系統(tǒng)和用戶的用電數(shù)據(jù)，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳送至物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)系統(tǒng)。電力運(yùn)營(yíng)平臺(tái)各市場(chǎng)主體可以了解一個(gè)特定用電設(shè)備或者分布能源在何種條件下運(yùn)行了多長(zhǎng)間，以何種狀態(tài)在運(yùn)行等。大數(shù)據(jù)分析工具可以將這些信息和其他類似部件的操作歷史進(jìn)行對(duì)比，對(duì)于部件發(fā)生故障的可能性和時(shí)間提供可靠的估計(jì)。在這種方式下，操作數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)分析可以結(jié)合起來(lái)避免運(yùn)行中斷同時(shí)降低維護(hù)成本。用電相關(guān)設(shè)備的智能儀表化和物聯(lián)網(wǎng)化，使得用電行為更具有可預(yù)測(cè)性和可控制性，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的部署優(yōu)化具有顯著支撐作用。

2、智能系統(tǒng)

智能系統(tǒng)即智能設(shè)備結(jié)合近遠(yuǎn)距離通信技術(shù)形成的用電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。隨著越來(lái)越多的設(shè)備加人能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)跨越整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能儀表和能源節(jié)點(diǎn)的協(xié)同效應(yīng)。智能系統(tǒng)有多種形式：

（1）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備，可以在網(wǎng)絡(luò)上相互協(xié)作提高運(yùn)行效率。如用電信息可以連接到用戶的手機(jī)，更迅速地幫助用戶控制用電設(shè)備，提高電能使用效率。智能系統(tǒng)也非常適合實(shí)現(xiàn)分布儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化，互聯(lián)的新能源車輛會(huì)知道自己的續(xù)航里程和最近的充電樁，同時(shí)能夠了解到最優(yōu)惠的入網(wǎng)時(shí)間，允許優(yōu)化路由來(lái)尋找到最有效的系統(tǒng)級(jí)解決方案。

（2）維護(hù)優(yōu)化。通過(guò)智能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化、低成本，并有利于整個(gè)用電系統(tǒng)的維護(hù)。將設(shè)備、組件和各部分整合起來(lái)可以監(jiān)測(cè)這些設(shè)備的狀態(tài)，提升供電服務(wù)的可靠性。智能系統(tǒng)的維護(hù)優(yōu)化可以與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合，并且預(yù)測(cè)分析允許工程師來(lái)實(shí)施預(yù)防性維修計(jì)劃，這樣有可能使設(shè)備的可靠性達(dá)到前所未有的水平。

（3）系統(tǒng)恢復(fù)。建立廣泛的系統(tǒng)范圍內(nèi)的大數(shù)據(jù)，可以幫助系統(tǒng)在經(jīng)歷大沖擊之后更加快速、有效地恢復(fù)。如當(dāng)大的暴風(fēng)雨、地震或其他自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，可以用一個(gè)由智能電能表、傳感器和其他智能設(shè)備和系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行快速檢測(cè)，將最嚴(yán)重的問(wèn)題隔離，這樣也不會(huì)串聯(lián)而導(dǎo)致停電。地理和操作信息可以結(jié)合起來(lái)，支持公共設(shè)施恢復(fù)工作。

（4）學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果是系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的智能體現(xiàn)。每臺(tái)設(shè)備的操作經(jīng)驗(yàn)可以聚合為一個(gè)信息系統(tǒng)，以使得整個(gè)設(shè)備組合加速學(xué)習(xí)，而這種加速學(xué)習(xí)的方式是不可能在單個(gè)設(shè)備上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如通過(guò)智能電能表收集的數(shù)據(jù)加上社會(huì)自然環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶畫(huà)像數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)各種環(huán)境下的負(fù)荷分布。

3、智能決策

電力消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能功能和用戶體驗(yàn)主要由智能決策實(shí)現(xiàn)當(dāng)從智能設(shè)備和系統(tǒng)收集到了足夠的信息來(lái)促進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型學(xué)習(xí)的時(shí)候，智能決策就發(fā)生了。考慮到可以大范圍檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，運(yùn)營(yíng)商需要迅速做出成千上萬(wàn)的決定來(lái)保持系統(tǒng)的最佳性能。如對(duì)一個(gè)智能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，加大電廠輸出的信號(hào)將不必發(fā)送到每個(gè)工廠中。相反，智能自動(dòng)化將直接用于可以靈活調(diào)度，從而使可變資源快速響應(yīng)風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電等分布能源、電力需求的變化等。智能決策作為能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)特征是設(shè)備、系統(tǒng)、知識(shí)相互匯集的升華。

4、要素整合

隨著智能碎片聚集在一起，能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了基于計(jì)算機(jī)分析的“大數(shù)據(jù)”。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法，使用歷史數(shù)據(jù)采集技術(shù)經(jīng)常造成數(shù)據(jù)、分析和決策之間的分離。隨著系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)步和信息技術(shù)成本的下降，處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的工作能力正在不斷提升，更加出色的管理和分析高頻實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能力使得對(duì)于系統(tǒng)操作方面的洞悉能力上升到一個(gè)新的水平。基于計(jì)算機(jī)的分析則提供了另一個(gè)維度的分析過(guò)程。結(jié)合基礎(chǔ)物理的方法論和資深的行業(yè)專業(yè)知識(shí)，提高信息流自動(dòng)化和預(yù)測(cè)技術(shù)，同時(shí)將先進(jìn)的分析方法加入“大數(shù)據(jù)”工具套件中，其結(jié)果是能源互聯(lián)網(wǎng)將傳統(tǒng)方法與新方法相結(jié)合，這樣可以利用二者的強(qiáng)大歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行特定行業(yè)的高級(jí)分析。