在能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構中，包括智能電能表、能源路由等各種用電相關設備成為電網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化基礎設施，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術形成智能設備、智能系統(tǒng)和智能決策的有機融合。

1、智能設備

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)分析技術等因素促使儀表在能源互聯(lián)網(wǎng)領域得以經(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。由智能設備和網(wǎng)絡收集的數(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。

電力消費相關智能設備能夠產(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。用電相關設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)即智能設備結(jié)合近遠距離通信技術形成的用電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。隨著越來越多的設備加人能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)跨越整個網(wǎng)絡的智能儀表和能源節(jié)點的協(xié)同效應。智能系統(tǒng)有多種形式：

（1）網(wǎng)絡優(yōu)化。在一個系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)的設備，可以在網(wǎng)絡上相互協(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。將設備、組件和各部分整合起來可以監(jiān)測這些設備的狀態(tài)，提升供電服務的可靠性。智能系統(tǒng)的維護優(yōu)化可以與網(wǎng)絡學習相結(jié)合，并且預測分析允許工程師來實施預防性維修計劃，這樣有可能使設備的可靠性達到前所未有的水平。

（3）系統(tǒng)恢復。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。如當大的暴風雨、地震或其他自然災害發(fā)生時，可以用一個由智能電能表、傳感器和其他智能設備和系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡來進行快速檢測，將最嚴重的問題隔離，這樣也不會串聯(lián)而導致停電。地理和操作信息可以結(jié)合起來，支持公共設施恢復工作。

（4）學習。網(wǎng)絡學習效果是系統(tǒng)內(nèi)設備聯(lián)網(wǎng)的智能體現(xiàn)。每臺設備的操作經(jīng)驗可以聚合為一個信息系統(tǒng)，以使得整個設備組合加速學習，而這種加速學習的方式是不可能在單個設備上來實現(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)動型學習的時候，智能決策就發(fā)生了?？紤]到可以大范圍檢測網(wǎng)絡的設備，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)的基礎特征是設備、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)控技術的進步和信息技術成本的下降，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?；谟嬎銠C的分析則提供了另一個維度的分析過程。結(jié)合基礎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測技術，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。