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)實施的必要條件。部署成本降低、微處理芯片計算能力提升和大數(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)濟合理地加以普及，并使能源節(jié)點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)存儲之后，利用大數(shù)據(jù)分析工具進行數(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進行實時判斷處理，或者成為大范圍能源系統(tǒng)中資產(chǎn)化化路決策過程的一部分。

電力消費相關(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)。電力運營平臺各市場主體可以了解一個特定用電設(shè)備或者分布能源在何種條件下運行了多長間，以何種狀態(tài)在運行等。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行對比，對于部件發(fā)生故障的可能性和時間提供可靠的估計。在這種方式下，操作數(shù)據(jù)和預(yù)測分析可以結(jié)合起來避免運行中斷同時降低維護成本。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)測性和可控制性，對能源互聯(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)合近遠距離通信技術(shù)形成的用電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。隨著越來越多的設(shè)備加人能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)跨越整個網(wǎng)絡(luò)的智能儀表和能源節(jié)點的協(xié)同效應(yīng)。智能系統(tǒng)有多種形式：

（1）網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。在一個系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備，可以在網(wǎng)絡(luò)上相互協(xié)作提高運行效率。如用電信息可以連接到用戶的手機，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)也非常適合實現(xiàn)分布儲能系統(tǒng)的優(yōu)化，互聯(lián)的新能源車輛會知道自己的續(xù)航里程和最近的充電樁，同時能夠了解到最優(yōu)惠的入網(wǎng)時間，允許優(yōu)化路由來尋找到最有效的系統(tǒng)級解決方案。

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

（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)。如當大的暴風雨、地震或其他自然災(zāi)害發(fā)生時，可以用一個由智能電能表、傳感器和其他智能設(shè)備和系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)來進行快速檢測，將最嚴重的問題隔離，這樣也不會串聯(lián)而導(dǎo)致停電。地理和操作信息可以結(jié)合起來，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)。每臺設(shè)備的操作經(jīng)驗可以聚合為一個信息系統(tǒng)，以使得整個設(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設(shè)備上來實現(xiàn)的。如通過智能電能表收集的數(shù)據(jù)加上社會自然環(huán)境數(shù)據(jù)和用戶畫像數(shù)據(jù)可以預(yù)測各種環(huán)境下的負荷分布。

3、智能決策

電力消費物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的智能功能和用戶體驗主要由智能決策實現(xiàn)當從智能設(shè)備和系統(tǒng)收集到了足夠的信息來促進數(shù)據(jù)驅(qū)動型學(xué)習(xí)的時候，智能決策就發(fā)生了。考慮到可以大范圍檢測網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，運營商需要迅速做出成千上萬的決定來保持系統(tǒng)的最佳性能。如對一個智能系統(tǒng)來說，加大電廠輸出的信號將不必發(fā)送到每個工廠中。相反，智能自動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)風力和太陽能發(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)帶來了基于計算機分析的“大數(shù)據(jù)”。傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法，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)的進步和信息技術(shù)成本的下降，處理實時數(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時數(shù)據(jù)的能力使得對于系統(tǒng)操作方面的洞悉能力上升到一個新的水平。基于計算機的分析則提供了另一個維度的分析過程。結(jié)合基礎(chǔ)物理的方法論和資深的行業(yè)專業(yè)知識，提高信息流自動化和預(yù)測技術(shù)，同時將先進的分析方法加入“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大歷史和實時數(shù)據(jù)進行特定行業(yè)的高級分析。