它利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，還能由原來的被動靜止轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓δ堋Ｋ芴峁┤轿坏男畔⒔粨Q，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至節(jié)約各種能源和資金，起到綠色環(huán)保節(jié)約的功效。
2.3 智能家居的功能
從技術(shù)上講，智能家居主要有三大功能。
一是，對白色家電和其他設(shè)備的控制。比如微波爐、洗衣機(jī)、燈光、電動窗簾、電動開窗器等。白色家電泛指代替人們進(jìn)行家務(wù)勞動的電器。這類電器的智能化程度比較低，主要是把電能轉(zhuǎn)化為動能、熱能等。控制也比較簡單，就是開和關(guān)。
二是對黑色家電的控制和信息交互。黑色家電泛指娛樂人們生活，提高人們生活質(zhì)量的電器。比如電視機(jī)、DVD、電腦等。這些電器的智能化程度比較高，可以與外界進(jìn)行復(fù)雜的信息交互。
三是通過對外的接口，實現(xiàn)對前面介紹的兩類家用電器及其他家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。通訊方式包括電話線、有線電視電纜、網(wǎng)線、電力線等。
在智能家居系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的功能，也是最核心的部分。監(jiān)控系統(tǒng)通過各種傳感器對家居環(huán)境的各種因素進(jìn)行全方位的采集。按照一定的邏輯對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后對智能家居的各種子系統(tǒng)下達(dá)指令，就達(dá)到了居住環(huán)境自動、智能調(diào)節(jié)的目的。
通過接入不同的子系統(tǒng)，智能家居可以實現(xiàn)很多功能。
一、家庭安防功能。通過各種報警功能，實現(xiàn)家庭的防盜、防火、防煤氣泄漏。
二、遠(yuǎn)程抄表功能。通過對水、電、天然氣的自動抄表計費，解決了入戶抄表效率低下、干擾住戶等問題。
三、家電控制功能。通過家電聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制和故障診斷。
四、環(huán)境調(diào)節(jié)功能�？梢詫貪穸鹊染幼∫蛩剡M(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
五、娛樂功能。包括DVD播放、家庭影院、電視自動錄像等。
六、場景功能。根據(jù)時間或配合娛樂功能，對燈光、窗簾、背景音樂進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
2.4 智能家居的技術(shù)實現(xiàn)
智能家居的實現(xiàn)框架如圖2所示。
圖2所描述的就是用戶家中智能家居的完整拓?fù)鋱D。其中，家庭網(wǎng)管一般通過家用無線路由器實現(xiàn)，通過家庭網(wǎng)管將與所有設(shè)備之間的通信信號傳輸至小區(qū)的服務(wù)器，進(jìn)而鏈接至五聯(lián)網(wǎng)。通過手機(jī)或電腦對家庭網(wǎng)管進(jìn)行控制，就實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。一般需要接入家庭網(wǎng)管的設(shè)備分3類。首先是網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)等新型的智能家電本身就帶有無線模塊�？梢灾苯油ㄟ^無線信號接入到家庭網(wǎng)管中。智能家電可以通過無線信號接（下轉(zhuǎn)第27入到家庭網(wǎng)管中，第二類是電視機(jī)、空調(diào)、DVD等傳統(tǒng)家用電器。這類電器的共性是都有一個紅外線的遙控器，因此可以通過一個紅外轉(zhuǎn)發(fā)器模擬遙控器的信號來控制他們。再把這個紅外轉(zhuǎn)發(fā)器接入到家庭網(wǎng)管中，就實現(xiàn)了對這些電器的間接控制。第三類是傳統(tǒng)的電風(fēng)扇、加濕器等電器。通過對智能插座的遠(yuǎn)程控制可以間接的實現(xiàn)對這類電器的通斷電。傳統(tǒng)的照明設(shè)備也可以通過加裝智能開關(guān)接入到家庭網(wǎng)管中。傳統(tǒng)的窗簾和窗戶都可以通過加裝電動控制器的方式來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
3 結(jié)語
智能電網(wǎng)的發(fā)展為智能家居行業(yè)帶來了大面積推廣的可能。在電力公司推廣智能電網(wǎng)的過程中必將涉及用電環(huán)節(jié)的智能化。通過電力公司的大力投資，新建居民小區(qū)將實現(xiàn)小區(qū)控制系統(tǒng)的智能化。在此基礎(chǔ)之上，智能家居的實現(xiàn)將會更加快速有效，更加廉價。
【參考文獻(xiàn)】
�。�1］趙宏賓.我國智能電網(wǎng)建設(shè)綜述[N].北京電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報，2011，11：55-55.
�。�2］鄧桂平，陳俊. 智能用電小區(qū)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].湖北電力，2010，12：73-75.
［3］周世平.智能電網(wǎng)及國內(nèi)近期發(fā)展概述[J].湖北電力，2010，12：1-5.
�。圬�(zé)任編輯：湯靜］
【摘 要】智能家居是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要組成部分。本文主要介紹了智能電網(wǎng)的發(fā)展概況，智能家居的概念和功能，分析了智能電網(wǎng)背景下智能家居的實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；智能小區(qū)；智能家居
【Abstract】Smart home is the sign and important part of smart grid. This paper describes the overview of smart grid, the concept and function of smart home, also analyses how smart home can come true under the context of smart grid.
【Key words】Smart grid；Intelligent community；Smart home
智能家居是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要標(biāo)志，是智能電網(wǎng)在用電側(cè)實現(xiàn)信息化、自動化、互動化特征，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度統(tǒng)一的主要手段和載體。本文主要介紹了智能電網(wǎng)的發(fā)展概況，智能家居的概念和功能，分析了智能電網(wǎng)背景下智能家居的實現(xiàn)。
1 智能電網(wǎng)的發(fā)展
1.1 發(fā)展智能電網(wǎng)的動因
據(jù)統(tǒng)計，近幾年來，全球的能源需求每年的增長都在10%以上。由于缺乏足夠的需求信息，每年浪費的電力達(dá)到1700億千瓦時。1700億千瓦時是什么概念呢？我們可以做一個對比，2009年，河北省全年的售電量為1051億千瓦時，也就是說浪費掉的電量可以讓全河北省用1年多。所以各國的電力公司都亟需一種手段來及時了解用戶的用電需求。
最近十年來，大面積停電的事故時有發(fā)生，像2003年美加“8·14”大停電、2006年歐洲“11·4”大停電、2008年自然災(zāi)害造成的我國南方大停電。每次大停電所帶來的經(jīng)濟(jì)損失和對居民的傷害都是難以承受的。在全世界范圍內(nèi)，電網(wǎng)應(yīng)對自然災(zāi)害和突發(fā)事件的能力都亟待提高。
基于以上兩個原因，世界各國都亟需建成現(xiàn)代化的、可以實現(xiàn)信息快速分享的新一代電網(wǎng)。
1.2 國外智能電網(wǎng)發(fā)展概況
美國是最早提出智能電網(wǎng)的國家，2001年美國電力科學(xué)研究院就提出了智能電網(wǎng)的概念，2003年美國能源部就發(fā)布了美國智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。美國的智能電網(wǎng)主要側(cè)重于升級改造陳舊的電網(wǎng)設(shè)施，以及對智能電表的應(yīng)用。
2005年，歐盟制定了歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃。歐洲的智能電網(wǎng)主要側(cè)重于風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源的利用和分布式能源的并網(wǎng)技術(shù)研究。
2009年，日本發(fā)布了智能電網(wǎng)開發(fā)計劃，主要側(cè)重于太陽能發(fā)電和高性能蓄電池的研究。
1.3 中國的智能電網(wǎng)
2009年5月，在北京召開的特高壓輸電技術(shù)國際會議上，國家電網(wǎng)公司正式宣布了建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的目標(biāo)。
圖1 中國智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化的特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。
中國智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略如圖1所示。
一是指一個目標(biāo)。這個目標(biāo)就是構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。
二是指兩條主線。技術(shù)主線要實現(xiàn)信息化、自動化和互動化。管理主線要實現(xiàn)集團(tuán)化、集約化和精益化。
三是指三個階段。2009年到2010年是規(guī)劃試點階段，主要開展智能電網(wǎng)的規(guī)劃工作、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定工作以及發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度六個環(huán)節(jié)的試點工作。2011年到2015年是全面建設(shè)階段，這五年內(nèi)要初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系，在關(guān)鍵技術(shù)和裝備上要實現(xiàn)重大突破。2016年到2020年是引領(lǐng)提升階段，2020年之前要全面建成統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。
四是指四個體系。電網(wǎng)基礎(chǔ)體系是堅強智能電網(wǎng)的物質(zhì)載體，是實現(xiàn)電網(wǎng)堅強的重要基礎(chǔ)。技術(shù)支撐體系是指先進(jìn)的通信、信息、控制等應(yīng)用技術(shù)，是實現(xiàn)電網(wǎng)智能的技術(shù)保障。智能應(yīng)用體系是保障電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運行，提供用戶增值服務(wù)的具體體現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是指技術(shù)和管理方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的制度依據(jù)。
五是指五個內(nèi)涵。堅強可靠是指堅強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)。經(jīng)濟(jì)高效是指提高電網(wǎng)運行和輸送效率，降低運營成本。清潔環(huán)保是指促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和利用，降低能源消耗和污染物的排放，提高清潔電能在終端能源消耗中的比重。透明公開是指電網(wǎng)、電源和用戶之間的信息透明共享。友好互動是指實現(xiàn)電網(wǎng)運行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶的接入和退出，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動參與電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)。
六是指發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個環(huán)節(jié)。在發(fā)電環(huán)節(jié)要引導(dǎo)發(fā)電集約化發(fā)展，促進(jìn)大規(guī)模能源基地的建設(shè)；優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)新型能源的大規(guī)�？茖W(xué)利用。在輸電環(huán)節(jié)要加快建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)。在變電環(huán)節(jié)加快智能變電站的建設(shè)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的全面采集和對電網(wǎng)的實時、智能調(diào)節(jié)。在配電環(huán)節(jié)要全面推廣智能配電網(wǎng)，提高供電的可靠性。在用電環(huán)節(jié)，要構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣智能電表、智能用電管理終端等智能用電設(shè)備。要建設(shè)智能小區(qū)和電動汽車充換電站，推動智能家電和電動汽車的應(yīng)用。在調(diào)度環(huán)節(jié)，要建設(shè)新一代智能調(diào)度系統(tǒng)，形成一體化的智能調(diào)度體系。
2 智能電網(wǎng)背景下智能家居的發(fā)展
智能家居的概念最早是在上世紀(jì)80年代提出。上世紀(jì)90年代，部分高端建筑中就已經(jīng)有了智能家居的使用。但是，直到現(xiàn)在，智能家居都沒有得到大范圍的推廣和應(yīng)用，主要有兩個方面的原因。首先是資金方面的原因，要單獨建設(shè)這樣一套智能家居系統(tǒng)，需要自己鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，自己搭建系統(tǒng)服務(wù)器，還要自己開發(fā)控制系統(tǒng)。一般人是絕對承受不了這么大的支出的。另外一個原因就是智能家居對供電可靠性和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的要求非常高，普通電網(wǎng)是沒法保證不停電的。在會停電的地方，智能家居是沒法使用的。
智能電網(wǎng)的發(fā)展使得智能家居的大面積使用成為了可能。首先，統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)大大提高了供電的可靠性。通過智能變電站、智能配電網(wǎng)等設(shè)備，智能電網(wǎng)能夠容忍自然災(zāi)害或設(shè)備故障造成的電網(wǎng)動蕩，并自動切換供電線路，保證對用戶的不間斷供電。第二，通過智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略中智能小區(qū)的建設(shè)大大減低了智能家居的投資成本。有了智能小區(qū)，用戶不需要自己購買服務(wù)器，也不需要自己搭建控制系統(tǒng)。只要通過電力光纖把電器接到小區(qū)的服務(wù)器上就可以了。這樣智能家居的成本就實現(xiàn)了平民化。
2.1 智能小區(qū)的概念
智能電網(wǎng)在用電環(huán)節(jié)的一個標(biāo)志性應(yīng)用就是智能小區(qū)。智能小區(qū)采用光纖復(fù)合電纜通信或電力線載波等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)造覆蓋小區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)，通過用電信息采集系統(tǒng)、雙向互動服務(wù)系統(tǒng)、智能家居、電動汽車充電設(shè)施、分布式電源接入系統(tǒng)、小區(qū)配電自動化系統(tǒng)，對用戶用電設(shè)備、分布式電源、公用用電設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測、分析和控制，為用戶提供優(yōu)質(zhì)便捷的雙向互動服務(wù)和“三網(wǎng)融合”服務(wù)，同時可以實現(xiàn)對小區(qū)安防等設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。智能小區(qū)也是智能電網(wǎng)改善用戶生活最直觀的一個體現(xiàn)。
2.2 智能家居的概念
智能家居為用戶提供了以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ�、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。
2.3 智能家居的功能
從技術(shù)上講，智能家居主要有三大功能。
一是，對白色家電和其他設(shè)備的控制。比如微波爐、洗衣機(jī)、燈光、電動窗簾、電動開窗器等。白色家電泛指代替人們進(jìn)行家務(wù)勞動的電器。這類電器的智能化程度比較低，主要是把電能轉(zhuǎn)化為動能、熱能等。控制也比較簡單，就是開和關(guān)。
二是對黑色家電的控制和信息交互。黑色家電泛指娛樂人們生活，提高人們生活質(zhì)量的電器。比如電視機(jī)、DVD、電腦等。這些電器的智能化程度比較高，可以與外界進(jìn)行復(fù)雜的信息交互。
三是通過對外的接口，實現(xiàn)對前面介紹的兩類家用電器及其他家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。通訊方式包括電話線、有線電視電纜、網(wǎng)線、電力線等。
在智能家居系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的功能，也是最核心的部分。監(jiān)控系統(tǒng)通過各種傳感器對家居環(huán)境的各種因素進(jìn)行全方位的采集。按照一定的邏輯對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后對智能家居的各種子系統(tǒng)下達(dá)指令，就達(dá)到了居住環(huán)境自動、智能調(diào)節(jié)的目的。
通過接入不同的子系統(tǒng)，智能家居可以實現(xiàn)很多功能。
一、家庭安防功能。通過各種報警功能，實現(xiàn)家庭的防盜、防火、防煤氣泄漏。
二、遠(yuǎn)程抄表功能。通過對水、電、天然氣的自動抄表計費，解決了入戶抄表效率低下、干擾住戶等問題。
三、家電控制功能。通過家電聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制和故障診斷。
四、環(huán)境調(diào)節(jié)功能�？梢詫貪穸鹊染幼∫蛩剡M(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
五、娛樂功能。包括DVD播放、家庭影院、電視自動錄像等。
六、場景功能。根據(jù)時間或配合娛樂功能，對燈光、窗簾、背景音樂進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
2.4 智能家居的技術(shù)實現(xiàn)
智能家居的實現(xiàn)框架如圖2所示。
圖2所描述的就是用戶家中智能家居的完整拓?fù)鋱D。其中，家庭網(wǎng)管一般通過家用無線路由器實現(xiàn)，通過家庭網(wǎng)管將與所有設(shè)備之間的通信信號傳輸至小區(qū)的服務(wù)器，進(jìn)而鏈接至五聯(lián)網(wǎng)。通過手機(jī)或電腦對家庭網(wǎng)管進(jìn)行控制，就實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。一般需要接入家庭網(wǎng)管的設(shè)備分3類。首先是網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)等新型的智能家電本身就帶有無線模塊�？梢灾苯油ㄟ^無線信號接入到家庭網(wǎng)管中。智能家電可以通過無線信號接（下轉(zhuǎn)第27入到家庭網(wǎng)管中，第二類是電視機(jī)、空調(diào)、DVD等傳統(tǒng)家用電器。這類電器的共性是都有一個紅外線的遙控器，因此可以通過一個紅外轉(zhuǎn)發(fā)器模擬遙控器的信號來控制他們。再把這個紅外轉(zhuǎn)發(fā)器接入到家庭網(wǎng)管中，就實現(xiàn)了對這些電器的間接控制。第三類是傳統(tǒng)的電風(fēng)扇、加濕器等電器。通過對智能插座的遠(yuǎn)程控制可以間接的實現(xiàn)對這類電器的通斷電。傳統(tǒng)的照明設(shè)備也可以通過加裝智能開關(guān)接入到家庭網(wǎng)管中。傳統(tǒng)的窗簾和窗戶都可以通過加裝電動控制器的方式來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
3 結(jié)語
智能電網(wǎng)的發(fā)展為智能家居行業(yè)帶來了大面積推廣的可能。在電力公司推廣智能電網(wǎng)的過程中必將涉及用電環(huán)節(jié)的智能化。通過電力公司的大力投資，新建居民小區(qū)將實現(xiàn)小區(qū)控制系統(tǒng)的智能化。在此基礎(chǔ)之上，智能家居的實現(xiàn)將會更加快速有效，更加廉價。
【參考文獻(xiàn)】
�。�1］趙宏賓.我國智能電網(wǎng)建設(shè)綜述[N].北京電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報，2011，11：55-55.
�。�2］鄧桂平，陳俊. 智能用電小區(qū)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].湖北電力，2010，12：73-75.
［3］周世平.智能電網(wǎng)及國內(nèi)近期發(fā)展概述[J].湖北電力，2010，12：1-5.
�。圬�(zé)任編輯：湯靜］
【摘 要】智能家居是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要組成部分。本文主要介紹了智能電網(wǎng)的發(fā)展概況，智能家居的概念和功能，分析了智能電網(wǎng)背景下智能家居的實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；智能小區(qū)；智能家居
【Abstract】Smart home is the sign and important part of smart grid. This paper describes the overview of smart grid, the concept and function of smart home, also analyses how smart home can come true under the context of smart grid.
【Key words】Smart grid；Intelligent community；Smart home
智能家居是智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)的重要標(biāo)志，是智能電網(wǎng)在用電側(cè)實現(xiàn)信息化、自動化、互動化特征，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”高度統(tǒng)一的主要手段和載體。本文主要介紹了智能電網(wǎng)的發(fā)展概況，智能家居的概念和功能，分析了智能電網(wǎng)背景下智能家居的實現(xiàn)。
1 智能電網(wǎng)的發(fā)展
1.1 發(fā)展智能電網(wǎng)的動因
據(jù)統(tǒng)計，近幾年來，全球的能源需求每年的增長都在10%以上。由于缺乏足夠的需求信息，每年浪費的電力達(dá)到1700億千瓦時。1700億千瓦時是什么概念呢？我們可以做一個對比，2009年，河北省全年的售電量為1051億千瓦時，也就是說浪費掉的電量可以讓全河北省用1年多。所以各國的電力公司都亟需一種手段來及時了解用戶的用電需求。
最近十年來，大面積停電的事故時有發(fā)生，像2003年美加“8·14”大停電、2006年歐洲“11·4”大停電、2008年自然災(zāi)害造成的我國南方大停電。每次大停電所帶來的經(jīng)濟(jì)損失和對居民的傷害都是難以承受的。在全世界范圍內(nèi)，電網(wǎng)應(yīng)對自然災(zāi)害和突發(fā)事件的能力都亟待提高。
基于以上兩個原因，世界各國都亟需建成現(xiàn)代化的、可以實現(xiàn)信息快速分享的新一代電網(wǎng)。
1.2 國外智能電網(wǎng)發(fā)展概況
美國是最早提出智能電網(wǎng)的國家，2001年美國電力科學(xué)研究院就提出了智能電網(wǎng)的概念，2003年美國能源部就發(fā)布了美國智能電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。美國的智能電網(wǎng)主要側(cè)重于升級改造陳舊的電網(wǎng)設(shè)施，以及對智能電表的應(yīng)用。
2005年，歐盟制定了歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃。歐洲的智能電網(wǎng)主要側(cè)重于風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源的利用和分布式能源的并網(wǎng)技術(shù)研究。
2009年，日本發(fā)布了智能電網(wǎng)開發(fā)計劃，主要側(cè)重于太陽能發(fā)電和高性能蓄電池的研究。
1.3 中國的智能電網(wǎng)
2009年5月，在北京召開的特高壓輸電技術(shù)國際會議上，國家電網(wǎng)公司正式宣布了建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的目標(biāo)。
圖1 中國智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
堅強智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化的特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。
中國智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略如圖1所示。
一是指一個目標(biāo)。這個目標(biāo)就是構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。
二是指兩條主線。技術(shù)主線要實現(xiàn)信息化、自動化和互動化。管理主線要實現(xiàn)集團(tuán)化、集約化和精益化。
三是指三個階段。2009年到2010年是規(guī)劃試點階段，主要開展智能電網(wǎng)的規(guī)劃工作、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定工作以及發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度六個環(huán)節(jié)的試點工作。2011年到2015年是全面建設(shè)階段，這五年內(nèi)要初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務(wù)體系，在關(guān)鍵技術(shù)和裝備上要實現(xiàn)重大突破。2016年到2020年是引領(lǐng)提升階段，2020年之前要全面建成統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。
四是指四個體系。電網(wǎng)基礎(chǔ)體系是堅強智能電網(wǎng)的物質(zhì)載體，是實現(xiàn)電網(wǎng)堅強的重要基礎(chǔ)。技術(shù)支撐體系是指先進(jìn)的通信、信息、控制等應(yīng)用技術(shù)，是實現(xiàn)電網(wǎng)智能的技術(shù)保障。智能應(yīng)用體系是保障電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運行，提供用戶增值服務(wù)的具體體現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是指技術(shù)和管理方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的制度依據(jù)。
五是指五個內(nèi)涵。堅強可靠是指堅強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)。經(jīng)濟(jì)高效是指提高電網(wǎng)運行和輸送效率，降低運營成本。清潔環(huán)保是指促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和利用，降低能源消耗和污染物的排放，提高清潔電能在終端能源消耗中的比重。透明公開是指電網(wǎng)、電源和用戶之間的信息透明共享。友好互動是指實現(xiàn)電網(wǎng)運行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶的接入和退出，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動參與電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)。
六是指發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六個環(huán)節(jié)。在發(fā)電環(huán)節(jié)要引導(dǎo)發(fā)電集約化發(fā)展，促進(jìn)大規(guī)模能源基地的建設(shè)；優(yōu)化發(fā)電結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)新型能源的大規(guī)�？茖W(xué)利用。在輸電環(huán)節(jié)要加快建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)。在變電環(huán)節(jié)加快智能變電站的建設(shè)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的全面采集和對電網(wǎng)的實時、智能調(diào)節(jié)。在配電環(huán)節(jié)要全面推廣智能配電網(wǎng)，提高供電的可靠性。在用電環(huán)節(jié)，要構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣智能電表、智能用電管理終端等智能用電設(shè)備。要建設(shè)智能小區(qū)和電動汽車充換電站，推動智能家電和電動汽車的應(yīng)用。在調(diào)度環(huán)節(jié)，要建設(shè)新一代智能調(diào)度系統(tǒng)，形成一體化的智能調(diào)度體系。
2 智能電網(wǎng)背景下智能家居的發(fā)展
智能家居的概念最早是在上世紀(jì)80年代提出。上世紀(jì)90年代，部分高端建筑中就已經(jīng)有了智能家居的使用。但是，直到現(xiàn)在，智能家居都沒有得到大范圍的推廣和應(yīng)用，主要有兩個方面的原因。首先是資金方面的原因，要單獨建設(shè)這樣一套智能家居系統(tǒng)，需要自己鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，自己搭建系統(tǒng)服務(wù)器，還要自己開發(fā)控制系統(tǒng)。一般人是絕對承受不了這么大的支出的。另外一個原因就是智能家居對供電可靠性和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的要求非常高，普通電網(wǎng)是沒法保證不停電的。在會停電的地方，智能家居是沒法使用的。
智能電網(wǎng)的發(fā)展使得智能家居的大面積使用成為了可能。首先，統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)大大提高了供電的可靠性。通過智能變電站、智能配電網(wǎng)等設(shè)備，智能電網(wǎng)能夠容忍自然災(zāi)害或設(shè)備故障造成的電網(wǎng)動蕩，并自動切換供電線路，保證對用戶的不間斷供電。第二，通過智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略中智能小區(qū)的建設(shè)大大減低了智能家居的投資成本。有了智能小區(qū)，用戶不需要自己購買服務(wù)器，也不需要自己搭建控制系統(tǒng)。只要通過電力光纖把電器接到小區(qū)的服務(wù)器上就可以了。這樣智能家居的成本就實現(xiàn)了平民化。
2.1 智能小區(qū)的概念
智能電網(wǎng)在用電環(huán)節(jié)的一個標(biāo)志性應(yīng)用就是智能小區(qū)。智能小區(qū)采用光纖復(fù)合電纜通信或電力線載波等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)造覆蓋小區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)，通過用電信息采集系統(tǒng)、雙向互動服務(wù)系統(tǒng)、智能家居、電動汽車充電設(shè)施、分布式電源接入系統(tǒng)、小區(qū)配電自動化系統(tǒng)，對用戶用電設(shè)備、分布式電源、公用用電設(shè)施等進(jìn)行監(jiān)測、分析和控制，為用戶提供優(yōu)質(zhì)便捷的雙向互動服務(wù)和“三網(wǎng)融合”服務(wù)，同時可以實現(xiàn)對小區(qū)安防等設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。智能小區(qū)也是智能電網(wǎng)改善用戶生活最直觀的一個體現(xiàn)。
2.2 智能家居的概念
智能家居為用戶提供了以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ�、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。
