现实与理想之间的差距在哪里

如今的大多数配电网络都拼凑了各种技术，以支持主要电网资产的监视、保护和控制。它们长期以来不断积累、扩展，以期满足需求。即使使用现代的连接技术，它们也必须能够与稳健的传统设备互动。

如今的大型电网是由各地成熟的最佳实践拼凑而成的。国际电工委员会 (IEC) 61850 是一项国际标准，试图将变电站级的智能电子器件通信协议标准化。随着城镇的扩张，

电网基础设施与传输线路、配电线路和变电站也在扩散，将发电厂和消费者联系起来。变电站中的设备需要一种安全可靠的方法彼此通信，以实现信息交换，并对变电站进行保护和控制。几十年来，使用 RS-232 和 RS-485 进行硬接线都是最佳实践，直到二十世纪九十年代，有线以太网以它更高的带宽赢得了更多关注。而无线连接仅限于传输和配电领域的故障监控设备。在配电时使用低功耗射频 (RF) 进行资产监控的过渡才刚刚开始。

电网资产和监控设备的设计寿命都有 20-30 年。如果设备需要互相通信，较早的布线仍能提供可靠连接。虽然无线技术的集成成本更低，但将用了几十年且仍能正常运行的整个网络基础设施替换，在财务方面并不明智。而且安全性始终是无线技术让人担忧的地方。最后，即使是更换为较新的无线技术，但它们仍需要与用了几十年的设备通信。

就像美国的高速公路一样，底层的有线电网也许可以增加几个新的进出匝道，但绝不可能完全更换。即使要增加新的太阳能发电厂，或使用最新无线连接技术的微型电网，仍需要与用了几十年的基础设施互操作。较老的设备只有在无法发挥其主要作用的情况下才会被替换。

由于源自欧洲，IEC 61850 在欧洲制造商销售设备的欧洲国家/地区使用更为普遍。虽然这种全球连接标准影响了变电站的数据收集、管理和迁移设计，但仍有不兼容的问题，因为电网中增加的每个组件都是基于成熟的可用技术而设计的。与为新城区提供服务的较新的变电站相比，在老城区中建设的变电站可能很难从资产中收集到任何数据，因为没有强制标准。这些配电网络合并后，互操作性就成为了一项挑战，因为连接每个变电站中设备的底层基础设施的设计是不同的。

在同一线路中，最老的变电站可能只有几个断路器、变压器、调节器和其他保护及监控设备，并入新线路则意味着添加新的断路器和现代保护继电器，它们需要与 20 年前安装的设备进行通信。一切设备都在运行，但运行方式各不相同，这既推动了可根据需要扩展和缩减数据的智能电网和 IoT 互联电网的实现，也构成了挑战。

高级配电电网是能够在出现故障时自愈的电网。它可实现电网资产和终端设备之间的扩展和互操作。这种电网使用能量的双向流动提供电力，理想情况下应适用于尽可能多的可再生来源。智能电网旨在克服传统电网的挑战，实现监控、分析、控制和通信，这有助于提升效率，减少能源使用和成本，并尽量提升透明度和可靠性。

支持 IoT 的配电电网则更进一步，集成了更多超低功率传感器和无线通信节点，可按需提供数据。

虽然有人建议停用仍在发挥作用而且非常可靠的传统技术，但有线技术不会消失，它依然是现代智能电网的骨干。