स्मार्ट ग्रिड



एक स्मार्ट ग्रिड एक विद्युत ग्रिड है जिसमें विभिन्न प्रकार के संचालन और ऊर्जा उपाय शामिल हैं जिनमें निम्न शामिल हैं: इलेक्ट्रॉनिक पावर कंडीशनिंग और बिजली के उत्पादन और वितरण का नियंत्रण स्मार्ट ग्रिड के महत्वपूर्ण पहलू हैं। स्मार्ट ग्रिड नीति यूरोप में स्मार्ट ग्रिड यूरोपीय प्रौद्योगिकी मंच के रूप में आयोजित की जाती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में नीति में वर्णित है § 17381।
 * उन्नत पैमाइश बुनियादी ढाँचा (जिनमें से फुर्तीला मीटर किसी भी यूटिलिटी साइड डिवाइस के लिए एक सामान्य नाम है, भले ही वह अधिक सक्षम हो, उदाहरण के लिए फाइबर ऑप्टिक राउटर)
 * स्मार्ट वितरण बोर्ड और परिपथ वियोजक घरेलू नियंत्रण और मांग की प्रतिक्रिया के साथ एकीकृत होते हैं (उपयोगिता के नजरिए से मीटर के पीछे)
 * लोड नियंत्रण स्विच और स्मार्ट उपकरण, अक्सर नगरपालिका कार्यक्रमों पर दक्षता लाभ द्वारा वित्तपोषित (जैसे पेस वित्तपोषण)
 * नवीकरणीय ऊर्जा संसाधन, जिसमें पार्क की गई (विद्युत् वाहन) बैटरियों को चार्ज करने की क्षमता या इनसे रीसाइकिल की गई बैटरियों की बड़ी श्रृंखला, या अन्य ऊर्जा भंडारण शामिल हैं।
 * ऊर्जा कुशल संसाधन
 * बैकअप के रूप में वायरलेस के साथ उपरोक्त को जोड़ने और निगरानी करने के लिए पर्याप्त उपयोगिता ग्रेड फाइबर ब्रॉडबैंड। फेलओवर सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त स्पेयर अगर डार्क क्षमता, अक्सर राजस्व के लिए पट्टे पर।

स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी के रोल-आउट का तात्पर्य बिजली सेवा उद्योग की एक मौलिक री-इंजीनियरिंग से भी है, हालांकि इस शब्द का विशिष्ट उपयोग तकनीकी बुनियादी ढांचे पर केंद्रित है। स्मार्ट ग्रिड तकनीक से जुड़ी चिंताएँ ज्यादातर स्मार्ट मीटर, उनके द्वारा सक्षम वस्तुओं और सामान्य सुरक्षा मुद्दों पर केंद्रित हैं।

स्मार्ट ग्रिड उन आवासीय उपकरणों की निगरानी/नियंत्रण भी कर सकते हैं जो चरम बिजली खपत की अवधि के दौरान गैर-महत्वपूर्ण हैं, और गैर-पीक घंटों के दौरान अपने कार्य को वापस कर सकते हैं।

बिजली ग्रिड का ऐतिहासिक विकास
पहला प्रत्यावर्ती धारा पावर ग्रिड सिस्टम 1886 में ग्रेट बैरिंगटन, मैसाचुसेट्स में स्थापित किया गया था। उस समय, ग्रिड विद्युत शक्ति संचरण, बिजली वितरण और मांग-संचालित नियंत्रण की एक केंद्रीकृत यूनिडायरेक्शनल प्रणाली थी।

20वीं शताब्दी में, स्थानीय ग्रिड समय के साथ विकसित हुए और अंततः आर्थिक और विश्वसनीयता कारणों से आपस में जुड़ गए। 1960 के दशक तक, विकसित देशों के इलेक्ट्रिक ग्रिड बहुत बड़े, परिपक्व और अत्यधिक परस्पर जुड़े हुए थे, हजारों 'केंद्रीय' पीढ़ी के बिजली स्टेशनों ने उच्च क्षमता वाली बिजली लाइनों के माध्यम से प्रमुख भार केंद्रों को बिजली पहुंचाई थी, जो तब बिजली प्रदान करने के लिए विभाजित और विभाजित थे। पूरे आपूर्ति क्षेत्र में छोटे औद्योगिक और घरेलू उपयोगकर्ताओं के लिए। 1960 के ग्रिड की टोपोलॉजी पैमाने की मजबूत अर्थव्यवस्थाओं का परिणाम थी: 1 GW (1000 MW) से 3 GW पैमाने में बड़े कोयला-, गैस- और तेल से चलने वाले बिजली स्टेशन अभी भी लागत प्रभावी पाए जाते हैं, क्योंकि दक्षता-बढ़ाने वाली सुविधाओं के लिए जो लागत प्रभावी हो सकती हैं जब स्टेशन बहुत बड़े हो जाते हैं।

पावर स्टेशनों को रणनीतिक रूप से जीवाश्म ईंधन भंडार (या तो खदानों या कुओं या फिर रेल, सड़क, या बंदरगाह आपूर्ति लाइनों के करीब) के करीब स्थित किया गया था। पर्वतीय क्षेत्रों में पनबिजली बांधों की स्थापना ने भी उभरते हुए ग्रिड की संरचना को बहुत प्रभावित किया। ठंडा पानी की उपलब्धता के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्र लगाए गए थे। अंत में, जीवाश्म ईंधन से चलने वाले बिजली स्टेशन शुरू में बहुत प्रदूषणकारी थे और एक बार बिजली वितरण नेटवर्क की अनुमति के बाद जनसंख्या केंद्रों से आर्थिक रूप से संभव हो सके। 1960 के दशक के अंत तक, बिजली ग्रिड विकसित देशों की आबादी के भारी बहुमत तक पहुंच गया, केवल बाहरी क्षेत्रीय क्षेत्र 'ऑफ-ग्रिड' शेष थे।

विभिन्न उपयोगकर्ताओं के खपत के (अत्यधिक परिवर्तनशील) स्तर के अनुसार उपयुक्त बिलिंग की अनुमति देने के लिए प्रति-उपयोगकर्ता के आधार पर बिजली की खपत की मीटरिंग आवश्यक थी। ग्रिड के विकास की अवधि के दौरान सीमित डेटा संग्रह और प्रसंस्करण क्षमता के कारण, निश्चित-टैरिफ व्यवस्थाएं आम तौर पर रखी गईं, साथ ही दोहरी-टैरिफ व्यवस्थाएं जहां रात के समय की बिजली दिन की बिजली की तुलना में कम दर पर चार्ज की जाती थी। दोहरी-टैरिफ व्यवस्था के लिए प्रेरणा रात के समय कम मांग थी। दोहरे टैरिफ ने अनुप्रयोगों में कम लागत वाली रात-समय की विद्युत शक्ति का उपयोग संभव बना दिया, जैसे कि 'हीट बैंक' को बनाए रखना, जो दैनिक मांग को 'सुचारू' बनाने में मदद करता है, और टर्बाइनों की संख्या को कम करता है जिन्हें रात भर बंद करने की आवश्यकता होती है।, जिससे उत्पादन और पारेषण सुविधाओं के उपयोग और लाभप्रदता में सुधार हुआ। 1960 के दशक के ग्रिड की पैमाइश क्षमताओं का अर्थ उस सीमा तक तकनीकी सीमाएँ थीं जिस तक सिस्टम के माध्यम से मूल्य संकेतों का प्रचार किया जा सकता था।

1970 के दशक से 1990 के दशक तक बढ़ती मांग के कारण बिजली स्टेशनों की संख्या में वृद्धि हुई। कुछ क्षेत्रों में, बिजली की आपूर्ति, विशेष रूप से पीक समय में, इस मांग को पूरा नहीं कर सकी, जिसके परिणामस्वरूप बिजली की गुणवत्ता खराब हो गई, जिसमें बिजली आउटेज, बिजली कटौती और ब्राउनआउट (बिजली) शामिल हैं। तेजी से, उद्योग, हीटिंग, संचार, प्रकाश व्यवस्था और मनोरंजन के लिए बिजली पर निर्भर था, और उपभोक्ताओं ने हमेशा उच्च स्तर की विश्वसनीयता की मांग की।

20वीं शताब्दी के अंत में, बिजली की मांग के पैटर्न स्थापित किए गए थे: घरेलू हीटिंग और एयर कंडीशनिंग की वजह से मांग में दैनिक वृद्धि हुई थी, जो 'पीकिंग पावर जनरेटर' की एक श्रृंखला द्वारा पूरी की जाती थी, जो केवल प्रत्येक दिन छोटी अवधि के लिए चालू होती थी। इन पीकिंग जनरेटरों का अपेक्षाकृत कम उपयोग (आमतौर पर, गैस टर्बाइनों का उपयोग उनकी अपेक्षाकृत कम पूंजी लागत और तेज स्टार्ट-अप समय के कारण किया जाता था), साथ में बिजली ग्रिड में आवश्यक अतिरेक, जिसके परिणामस्वरूप बिजली कंपनियों को उच्च लागत आती है, जो बढ़े हुए टैरिफ के रूप में पारित किया गया।

21वीं सदी में, चीन, भारत और ब्राजील जैसे कुछ विकासशील देशों को स्मार्ट ग्रिड परिनियोजन के अग्रणी के रूप में देखा गया।

आधुनिकीकरण के अवसर
21 वीं सदी की शुरुआत से, विद्युत ग्रिड की सीमाओं और लागतों को हल करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रौद्योगिकी में सुधार का लाभ उठाने के अवसर स्पष्ट हो गए हैं। पैमाइश पर तकनीकी सीमाएं अब पीक बिजली की कीमतों को औसत करने और सभी उपभोक्ताओं को समान रूप से पारित करने के लिए मजबूर नहीं करती हैं। समानांतर में, जीवाश्म से चलने वाले बिजली स्टेशनों से पर्यावरणीय क्षति पर बढ़ती चिंताओं ने बड़ी मात्रा में नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करने की इच्छा पैदा की है। पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा जैसे प्रमुख रूप अत्यधिक परिवर्तनशील हैं, और इसलिए अधिक परिष्कृत नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता स्पष्ट हो गई है, अन्यथा अत्यधिक नियंत्रणीय ग्रिड के स्रोतों के कनेक्शन को सुविधाजनक बनाने के लिए। फोटोवोल्टिक कोशिकाओं (और कुछ हद तक पवन टर्बाइनों) से बिजली भी, महत्वपूर्ण रूप से, बड़े, केंद्रीकृत बिजली स्टेशनों के लिए अनिवार्यता पर सवाल उठाती है। तेजी से गिरती लागत केंद्रीकृत ग्रिड टोपोलॉजी से एक बड़े बदलाव की ओर इशारा करती है जो अत्यधिक वितरित है, जिसमें बिजली दोनों उत्पन्न होती है और ग्रिड की सीमा पर ही खपत होती है। अंत में, कुछ देशों में आतंकवादी हमलों पर बढ़ती चिंता ने एक अधिक मजबूत ऊर्जा ग्रिड की मांग की है जो केंद्रीकृत बिजली स्टेशनों पर कम निर्भर है जिन्हें संभावित हमले के लक्ष्य माना जाता था।

संयुक्त राज्य अमेरिका
स्मार्ट ग्रिड की पहली आधिकारिक परिभाषा 2007 के ऊर्जा स्वतंत्रता और सुरक्षा अधिनियम | 2007 के ऊर्जा स्वतंत्रता और सुरक्षा अधिनियम (EISA-2007) द्वारा प्रदान की गई थी, जिसे जनवरी 2007 में अमेरिकी कांग्रेस द्वारा अनुमोदित किया गया था, और जॉर्ज डब्ल्यू द्वारा कानून पर हस्ताक्षर किए गए थे। .बुश|दिसंबर 2007 में राष्ट्रपति जॉर्ज डब्ल्यू. बुश। इस बिल का शीर्षक XIII दस विशेषताओं के साथ एक विवरण प्रदान करता है, जिसे स्मार्ट ग्रिड के लिए एक परिभाषा माना जा सकता है: यह संयुक्त राज्य अमेरिका की नीति है एक विश्वसनीय और सुरक्षित बिजली के बुनियादी ढांचे को बनाए रखने के लिए राष्ट्र के बिजली संचरण और वितरण प्रणाली के आधुनिकीकरण का समर्थन करें जो भविष्य की मांग में वृद्धि को पूरा कर सके और निम्नलिखित में से प्रत्येक को प्राप्त कर सके, जो एक साथ स्मार्ट ग्रिड की विशेषता है: (1) डिजिटल सूचना और नियंत्रण का बढ़ता उपयोग विद्युत ग्रिड की विश्वसनीयता, सुरक्षा और दक्षता में सुधार करने के लिए प्रौद्योगिकी। (2) पूर्ण साइबर सुरक्षा के साथ ग्रिड संचालन और संसाधनों का गतिशील अनुकूलन। (3) नवीकरणीय संसाधनों सहित वितरित संसाधनों और उत्पादन की तैनाती और एकीकरण। (4) मांग प्रतिक्रिया, मांग-पक्ष संसाधनों और ऊर्जा दक्षता संसाधनों का विकास और समावेश। (5) मीटरिंग, ग्रिड संचालन और स्थिति से संबंधित संचार, और वितरण स्वचालन के लिए 'स्मार्ट' प्रौद्योगिकियों (वास्तविक समय, स्वचालित, इंटरैक्टिव प्रौद्योगिकियों जो उपकरणों और उपभोक्ता उपकरणों के भौतिक संचालन को अनुकूलित करते हैं) की तैनाती। (6) 'स्मार्ट' उपकरणों और उपभोक्ता उपकरणों का एकीकरण। (7) प्लग-इन इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन, और थर्मल स्टोरेज एयर कंडीशनिंग सहित उन्नत बिजली भंडारण और पीक-शेविंग प्रौद्योगिकियों की तैनाती और एकीकरण। (8) उपभोक्ताओं को समय पर सूचना और नियंत्रण विकल्पों का प्रावधान। (9) विद्युत ग्रिड से जुड़े उपकरणों और उपकरणों के संचार और अंतर-संचालनीयता के लिए मानकों का विकास, जिसमें ग्रिड की सेवा करने वाली अवसंरचना भी शामिल है। (10) स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों, प्रथाओं और सेवाओं को अपनाने के लिए अनुचित या अनावश्यक बाधाओं की पहचान करना और उन्हें कम करना। 

यूरोपीय संघ
स्मार्ट ग्रिड के लिए यूरोपीय संघ आयोग टास्क फोर्स भी स्मार्ट ग्रिड परिभाषा प्रदान करता है  जैसा:

 एक स्मार्ट ग्रिड एक बिजली नेटवर्क है जो कम लागत और गुणवत्ता के उच्च स्तर के साथ आर्थिक रूप से कुशल, टिकाऊ बिजली व्यवस्था सुनिश्चित करने के लिए इससे जुड़े सभी उपयोगकर्ताओं के व्यवहार और कार्यों को कुशलता से एकीकृत कर सकता है - जनरेटर, उपभोक्ता और जो दोनों करते हैं। और आपूर्ति और सुरक्षा की सुरक्षा। एक स्मार्ट ग्रिड बुद्धिमान निगरानी, ​​नियंत्रण, संचार और स्व-उपचार तकनीकों के साथ नवीन उत्पादों और सेवाओं को एक साथ नियोजित करता है:


 * 1) सभी आकारों और प्रौद्योगिकियों के जनरेटर के कनेक्शन और संचालन को बेहतर ढंग से सुगम बनाना।
 * 2) उपभोक्ताओं को सिस्टम के संचालन को अनुकूलित करने में एक भूमिका निभाने की अनुमति दें।
 * 3) उपभोक्ताओं को अधिक जानकारी और विकल्प प्रदान करें कि वे अपनी आपूर्ति का उपयोग कैसे करते हैं।
 * 4) संपूर्ण बिजली आपूर्ति प्रणाली के पर्यावरणीय प्रभाव को महत्वपूर्ण रूप से कम करें।
 * 5) सिस्टम की विश्वसनीयता, गुणवत्ता और आपूर्ति की सुरक्षा के मौजूदा उच्च स्तर को बनाए रखना या सुधारना।
 * 6) मौजूदा सेवाओं को कुशलतापूर्वक बनाए रखें और सुधारें।

उस परिभाषा का उपयोग यूरोपीय आयोग संचार (2011) 202 में किया गया था। अधिकांश परिभाषाओं के लिए एक सामान्य तत्व पावर ग्रिड के लिए डिजिटल प्रोसेसिंग और संचार का अनुप्रयोग है, जिससे डेटा प्रवाह और सूचना प्रबंधन स्मार्ट ग्रिड के लिए केंद्रीय हो जाता है। पावर ग्रिड के साथ डिजिटल प्रौद्योगिकी के गहन एकीकृत उपयोग से विभिन्न क्षमताओं का परिणाम होता है। स्मार्ट ग्रिड के डिजाइन में नई ग्रिड जानकारी का एकीकरण प्रमुख मुद्दों में से एक है। विद्युत उपयोगिताओं अब खुद को परिवर्तनों के तीन वर्गों में पाती हैं: बुनियादी ढांचे में सुधार, जिसे चीन में मजबूत ग्रिड कहा जाता है; डिजिटल परत को जोड़ना, जो स्मार्ट ग्रिड का सार है; और बिजनेस प्रोसेस ट्रांसफॉर्मेशन, स्मार्ट टेक्नोलॉजी में निवेश को भुनाने के लिए जरूरी है। इलेक्ट्रिक ग्रिड आधुनिकीकरण, विशेष रूप से सबस्टेशन और वितरण स्वचालन में चल रहे अधिकांश कार्य अब स्मार्ट ग्रिड की सामान्य अवधारणा में शामिल हैं।

प्रारंभिक तकनीकी नवाचार
स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियां इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण, मीटरिंग और निगरानी के उपयोग के पहले के प्रयासों से उभरी हैं। 1980 के दशक में, बड़े ग्राहकों से भार की निगरानी के लिए स्वचालित मीटर रीडिंग का उपयोग किया गया था और 1990 के उन्नत पैमाइश अवसंरचना में विकसित हुआ, जिसके मीटर स्टोर कर सकते थे कि दिन के अलग-अलग समय में बिजली का उपयोग कैसे किया जाता था। स्मार्ट मीटर निरंतर संचार जोड़ते हैं ताकि वास्तविक समय में निगरानी की जा सके, और प्रतिक्रिया-जागरूक उपकरणों और घर में स्मार्ट सॉकेट की मांग के लिए गेटवे के रूप में उपयोग किया जा सके। ऐसी मांग पक्ष प्रबंधन तकनीकों के शुरुआती रूप गतिशील मांग (विद्युत शक्ति) जागरूक उपकरण थे जो बिजली आपूर्ति आवृत्ति में परिवर्तन की निगरानी करके ग्रिड पर भार को निष्क्रिय रूप से महसूस करते थे। औद्योगिक और घरेलू एयर कंडीशनर, रेफ्रिजरेटर और हीटर जैसे उपकरणों ने अपने कार्य चक्र को उस समय के दौरान सक्रियण से बचने के लिए समायोजित किया जब ग्रिड चरम स्थिति से पीड़ित था। 2000 की शुरुआत में, इटली का टेलीगेस्टोर प्रोजेक्ट कम बैंडविड्थ पावर लाइन संचार के माध्यम से जुड़े स्मार्ट मीटर का उपयोग करके बड़ी संख्या में (27 मिलियन) घरों को नेटवर्क करने वाला पहला था। कुछ प्रयोगों में बिजली लाइनों पर ब्रॉडबैंड (बीपीएल) शब्द का इस्तेमाल किया गया, जबकि अन्य ने वायरलेस तकनीकों का इस्तेमाल किया जैसे कि जाल नेटवर्किंग को घर में अलग-अलग उपकरणों के लिए अधिक विश्वसनीय कनेक्शन के लिए प्रचारित किया गया और साथ ही गैस और पानी जैसी अन्य उपयोगिताओं की मीटरिंग का समर्थन किया।

1990 के दशक की शुरुआत में वाइड-एरिया नेटवर्क की निगरानी और तुल्यकालन में क्रांतिकारी बदलाव आया जब बोनविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन ने अपने स्मार्ट ग्रिड अनुसंधान को प्रोटोटाइप फेजर मापन इकाई के साथ विस्तारित किया जो बहुत बड़े भौगोलिक क्षेत्रों में बिजली की गुणवत्ता में विसंगतियों का बहुत तेजी से विश्लेषण करने में सक्षम है। इस काम की परिणति 2000 में पहली ऑपरेशनल वाइड एरिया मेजरमेंट सिस्टम (WAMS) थी। अन्य देश तेजी से इस तकनीक को एकीकृत कर रहे हैं—चीन ने एक व्यापक राष्ट्रीय WAMS की शुरुआत तब की जब पिछली 5-वर्षीय आर्थिक योजना 2012 में पूरी हो गई थी। स्मार्ट ग्रिड की शुरुआती तैनाती में इटेलियन सिस्टम टेलीगेस्टोर (2005), ऑस्टिन, टेक्सास (2003 से) का मेश नेटवर्क और बोल्डर, कोलोराडो (2008) में स्मार्ट ग्रिड शामिल हैं। देखो नीचे।

विशेषताएं
स्मार्ट ग्रिड बिजली आपूर्ति की चुनौतियों के लिए वर्तमान और प्रस्तावित प्रतिक्रियाओं के पूर्ण सूट का प्रतिनिधित्व करता है। विभिन्न प्रकार के कारकों के कारण, कई प्रतिस्पर्धी वर्गीकरण हैं और सार्वभौमिक परिभाषा पर कोई सहमति नहीं है। फिर भी, एक संभावित वर्गीकरण यहाँ दिया गया है।

विश्वसनीयता
स्मार्ट ग्रिड राज्य आकलन जैसी तकनीकों का उपयोग करता है, जो बिजली की गुणवत्ता में सुधार # परिचय और बिजली की गुणवत्ता # स्मार्ट ग्रिड और बिजली की गुणवत्ता | तकनीशियनों के हस्तक्षेप के बिना नेटवर्क की स्व-चिकित्सा की अनुमति देता है। यह बिजली की अधिक विश्वसनीय आपूर्ति सुनिश्चित करेगा और प्राकृतिक आपदाओं या हमलों के प्रति संवेदनशीलता को कम करेगा।

हालाँकि कई मार्गों को स्मार्ट ग्रिड की विशेषता के रूप में देखा जाता है, पुराने ग्रिड में भी कई मार्ग दिखाई देते हैं। ग्रिड में प्रारंभिक बिजली लाइनों को एक रेडियल मॉडल का उपयोग करके बनाया गया था, बाद में कई मार्गों के माध्यम से कनेक्टिविटी की गारंटी दी गई, जिसे नेटवर्क संरचना कहा जाता है। हालाँकि, इसने एक नई समस्या पैदा कर दी: यदि नेटवर्क में करंट प्रवाह या संबंधित प्रभाव किसी विशेष नेटवर्क तत्व की सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह विफल हो सकता है, और करंट को अन्य नेटवर्क तत्वों में भेज दिया जाएगा, जो अंततः विफल भी हो सकता है, जिससे ए दूरगामी प्रभाव। बिजली कटौती देखें। इसे रोकने की एक तकनीक रोलिंग ब्लैकआउट या वोल्टेज रिडक्शन (ब्राउनआउट) द्वारा लोड शेडिंग है।

नेटवर्क टोपोलॉजी में लचीलापन
अगली पीढ़ी की पारेषण और वितरण अवसंरचना संभावित द्विदिश ऊर्जा प्रवाह को बेहतर ढंग से संभालने में सक्षम होगी, जिससे वितरित उत्पादन की अनुमति होगी जैसे भवन की छतों पर फोटोवोल्टिक पैनल से, लेकिन इलेक्ट्रिक कारों, पवन टर्बाइनों, पंप वाली पनबिजली शक्ति की बैटरी से/से चार्ज करना भी। ईंधन कोशिकाओं, और अन्य स्रोतों का उपयोग।

क्लासिक ग्रिड बिजली के एकतरफा प्रवाह के लिए डिजाइन किए गए थे, लेकिन अगर एक स्थानीय उप-नेटवर्क खपत से अधिक बिजली पैदा करता है, तो रिवर्स प्रवाह सुरक्षा और विश्वसनीयता के मुद्दों को बढ़ा सकता है। एक स्मार्ट ग्रिड का उद्देश्य इन स्थितियों का प्रबंधन करना है।

दक्षता
ऊर्जा बुनियादी ढांचे की दक्षता में समग्र सुधार के लिए कई योगदानों की उम्मीद स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी की तैनाती से की जाती है, विशेष रूप से मांग-पक्ष प्रबंधन सहित, उदाहरण के लिए बिजली की कीमतों में अल्पकालिक स्पाइक्स के दौरान एयर कंडीशनर को बंद करना, [https:// वितरण लाइनों पर जब संभव हो तो www.smartgrid.gov/sites/default/files/doc/files/VVO%20Report%20-%20Final.pdf वोल्टेज कम करना] वोल्टेज/वीएआर ऑप्टिमाइजेशन (वीवीओ) के माध्यम से, मीटर रीडिंग के लिए ट्रक-रोल को खत्म करना, और उन्नत मीटरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर सिस्टम से डेटा का उपयोग करके बेहतर आउटेज प्रबंधन द्वारा ट्रक-रोल को कम करना। समग्र प्रभाव पारेषण और वितरण लाइनों में कम अतिरेक है, और जनरेटर का अधिक उपयोग, जिससे बिजली की कीमतें कम होती हैं.

लोड एडजस्टमेंट/लोड बैलेंसिंग
पावर ग्रिड से जुड़ा कुल लोड समय के साथ काफी भिन्न हो सकता है। यद्यपि कुल भार ग्राहकों के कई अलग-अलग विकल्पों का योग है, लेकिन समग्र भार आवश्यक रूप से स्थिर या धीमी गति से भिन्न नहीं होता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई लोकप्रिय टेलीविज़न कार्यक्रम शुरू होता है, तो लाखों टेलीविज़न तुरंत करंट लेना शुरू कर देंगे। परंपरागत रूप से, बिजली की खपत में तेजी से वृद्धि का जवाब देने के लिए, एक बड़े जनरेटर के स्टार्ट-अप समय की तुलना में तेजी से, कुछ अतिरिक्त जनरेटर को अपव्यय स्टैंडबाय मोड पर रखा जाता है। एक स्मार्ट ग्रिड अस्थायी रूप से लोड को कम करने के लिए सभी व्यक्तिगत टेलीविजन सेटों या किसी अन्य बड़े ग्राहक को चेतावनी दे सकता है (बड़ा जनरेटर शुरू करने के लिए समय देने के लिए) या लगातार (सीमित संसाधनों के मामले में)। गणितीय भविष्यवाणी एल्गोरिदम का उपयोग करके भविष्यवाणी करना संभव है कि एक निश्चित विफलता दर तक पहुंचने के लिए कितने स्टैंडबाय जनरेटर का उपयोग करने की आवश्यकता है। पारंपरिक ग्रिड में, अधिक स्टैंडबाय जनरेटर की लागत पर विफलता दर को कम किया जा सकता है। एक स्मार्ट ग्रिड में, ग्राहकों के एक छोटे से हिस्से द्वारा भी लोड में कमी समस्या को समाप्त कर सकती है।

पीक कर्टेलमेंट/लेवलिंग और उपयोग मूल्य निर्धारण का समय
उच्च लागत वाली चरम उपयोग अवधि के दौरान मांग को कम करने के लिए, संचार और मीटरिंग प्रौद्योगिकियां ऊर्जा की मांग अधिक होने पर घर और व्यवसाय में स्मार्ट उपकरणों को सूचित करती हैं और ट्रैक करती हैं कि कितनी बिजली का उपयोग किया जाता है और कब उपयोग किया जाता है। यह यूटिलिटी कंपनियों को सिस्टम ओवरलोड को रोकने के लिए सीधे उपकरणों से संचार करके खपत को कम करने की क्षमता भी देता है। उदाहरण एक उपयोगिता होगी जो इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशनों के समूह के उपयोग को कम करती है या किसी शहर में एयर कंडीशनर के तापमान सेट बिंदुओं को स्थानांतरित करती है। उन्हें उपयोग में कटौती करने के लिए प्रेरित करने और प्रदर्शन करने के लिए जिसे पीक करटेलमेंट या पीक लेवलिंग कहा जाता है, बिजली की कीमतें उच्च मांग अवधि के दौरान बढ़ जाती हैं और कम मांग अवधि के दौरान कम हो जाती हैं। ऐसा माना जाता है कि उपभोक्ताओं और व्यवसायों की उच्च मांग अवधि के दौरान कम खपत करने की प्रवृत्ति होगी यदि उपभोक्ताओं और उपभोक्ता उपकरणों के लिए यह संभव है कि वे चरम अवधि में बिजली का उपयोग करने के लिए उच्च मूल्य प्रीमियम के बारे में जागरूक हों। इसका मतलब यह हो सकता है कि शाम 5 बजे के बजाय रात 9 बजे एयर कंडीशनर को चालू/बंद करना या डिशवॉशर चलाना जैसे ट्रेड-ऑफ करना। जब व्यवसायों और उपभोक्ताओं को ऑफ-पीक समय में ऊर्जा का उपयोग करने का प्रत्यक्ष आर्थिक लाभ दिखाई देता है, तो सिद्धांत यह है कि वे अपने उपभोक्ता उपकरण और भवन निर्माण निर्णयों में संचालन की ऊर्जा लागत को शामिल करेंगे और इस प्रकार अधिक ऊर्जा कुशल बनेंगे।

स्थिरता
स्मार्ट ग्रिड के बेहतर लचीलेपन से सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा जैसे उच्च परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के अधिक से अधिक प्रवेश की अनुमति मिलती है, यहां तक ​​कि ऊर्जा भंडारण के बिना भी। वर्तमान नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर कई वितरित फीड-इन बिंदुओं की अनुमति देने के लिए नहीं बनाया गया है, और आमतौर पर भले ही स्थानीय (वितरण) स्तर पर कुछ फीड-इन की अनुमति हो, ट्रांसमिशन-लेवल इंफ्रास्ट्रक्चर इसे समायोजित नहीं कर सकता है। वितरित उत्पादन में तेजी से उतार-चढ़ाव, जैसे कि बादल या हवा के मौसम के कारण, बिजली इंजीनियरों के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियां पेश करते हैं, जिन्हें गैस टर्बाइन और पनबिजली जनरेटर जैसे अधिक नियंत्रणीय जनरेटर के उत्पादन में बदलाव के माध्यम से स्थिर बिजली स्तर सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है। इस कारण से ग्रिड पर अक्षय ऊर्जा की बहुत बड़ी मात्रा के लिए स्मार्ट ग्रिड तकनीक एक आवश्यक शर्त है। वाहन-से-ग्रिड के लिए भी समर्थन है।

बाजार-सक्षम
स्मार्ट ग्रिड आपूर्तिकर्ताओं (उनकी ऊर्जा कीमत) और उपभोक्ताओं (उनकी भुगतान करने की इच्छा) के बीच व्यवस्थित संचार की अनुमति देता है, और आपूर्तिकर्ताओं और उपभोक्ताओं दोनों को उनकी परिचालन रणनीतियों में अधिक लचीला और परिष्कृत होने की अनुमति देता है। केवल महत्वपूर्ण भारों को चरम ऊर्जा की कीमतों का भुगतान करने की आवश्यकता होगी, और जब वे ऊर्जा का उपयोग करते हैं तो उपभोक्ता अधिक सामरिक हो सकेंगे। अधिक लचीलेपन वाले जेनरेटर अधिकतम लाभ के लिए रणनीतिक रूप से ऊर्जा बेचने में सक्षम होंगे, जबकि अनम्य जनरेटर जैसे बेस-लोड स्टीम टर्बाइन और विंड टर्बाइन मांग के स्तर और वर्तमान में संचालित अन्य जनरेटर की स्थिति के आधार पर अलग-अलग टैरिफ प्राप्त करेंगे। समग्र प्रभाव एक संकेत है जो ऊर्जा दक्षता और ऊर्जा खपत का पुरस्कार देता है जो आपूर्ति की समय-भिन्न सीमाओं के प्रति संवेदनशील है। घरेलू स्तर पर, ऊर्जा भंडारण या थर्मल द्रव्यमान (जैसे रेफ्रिजरेटर, हीट बैंक और हीट पंप) की डिग्री वाले उपकरणों को बाजार में 'खेलने' के लिए अच्छी तरह से रखा जाएगा और मांग को कम करने के लिए ऊर्जा लागत को कम करने की कोशिश की जाएगी- लागत ऊर्जा समर्थन अवधि। यह ऊपर उल्लिखित दोहरे टैरिफ ऊर्जा मूल्य निर्धारण का विस्तार है।

मांग प्रतिक्रिया समर्थन
मांग प्रतिक्रिया समर्थन जनरेटर और लोड को वास्तविक समय में एक स्वचालित फैशन में बातचीत करने की अनुमति देता है, स्पाइक्स को समतल करने के लिए मांग का समन्वय करता है। इन स्पाइक्स में होने वाली मांग के अंश को समाप्त करने से रिजर्व जनरेटर जोड़ने की लागत समाप्त हो जाती है, टूट-फूट में कमी आती है और उपकरणों के जीवन का विस्तार होता है, और उपयोगकर्ताओं को कम प्राथमिकता वाले उपकरणों को ऊर्जा का उपयोग करने के लिए कहकर अपने ऊर्जा बिलों में कटौती करने की अनुमति मिलती है, जब यह सबसे सस्ता होता है. वर्तमान में, पावर ग्रिड सिस्टम में उनके उच्च-मूल्य वाली संपत्ति के लिए नियंत्रण प्रणाली के भीतर संचार की अलग-अलग डिग्री होती है, जैसे कि उत्पादन संयंत्र, ट्रांसमिशन लाइन, सबस्टेशन और प्रमुख ऊर्जा उपयोगकर्ता। सामान्य तौर पर, सूचना एक तरह से प्रवाहित होती है, उपयोगकर्ताओं और उनके द्वारा नियंत्रित किए जाने वाले भार से वापस उपयोगिताओं तक। उपयोगिताएं मांग को पूरा करने का प्रयास करती हैं और अलग-अलग डिग्री (ब्राउनआउट्स, रोलिंग ब्लैकआउट, अनियंत्रित ब्लैकआउट) में सफल या विफल होती हैं। उपयोगकर्ताओं द्वारा मांग की गई बिजली की कुल मात्रा में बहुत व्यापक संभाव्यता वितरण हो सकता है जिसके लिए तेजी से बदलते बिजली उपयोग का जवाब देने के लिए स्टैंडबाय मोड में अतिरिक्त उत्पादन संयंत्रों की आवश्यकता होती है। सूचना का यह एकतरफा प्रवाह महंगा है; उत्पादन क्षमता के अंतिम 10% की आवश्यकता केवल 1% समय के रूप में हो सकती है, और ब्राउनआउट और आउटेज उपभोक्ताओं के लिए महंगा हो सकता है।

वाणिज्यिक, आवासीय भार और औद्योगिक भार द्वारा मांग प्रतिक्रिया प्रदान की जा सकती है। उदाहरण के लिए, एल्कोआ का वारिक ऑपरेशन MISO में योग्य मांग प्रतिक्रिया संसाधन के रूप में भाग ले रहा है, और ट्रिमेट एल्युमिनियम अपने स्मेल्टर का उपयोग अल्पकालिक मेगा-बैटरी के रूप में करता है। डेटा प्रवाह की विलंबता (इंजीनियरिंग) एक प्रमुख चिंता का विषय है, कुछ शुरुआती स्मार्ट मीटर आर्किटेक्चर वास्तव में डेटा प्राप्त करने में 24 घंटे की देरी की अनुमति देते हैं, या तो आपूर्ति या मांग वाले उपकरणों द्वारा किसी भी संभावित प्रतिक्रिया को रोकते हैं।

प्रौद्योगिकी
अधिकांश स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियां पहले से ही विनिर्माण और दूरसंचार जैसे अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग की जा रही हैं और ग्रिड संचालन में उपयोग के लिए अनुकूलित की जा रही हैं। *एकीकृत संचार: सुधार के क्षेत्रों में शामिल हैं: सबस्टेशन स्वचालन, मांग प्रतिक्रिया, वितरण स्वचालन, पर्यवेक्षी नियंत्रण, और डेटा अधिग्रहण (SCADA), ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली, वायरलेस मेश नेटवर्क और अन्य प्रौद्योगिकियां, पावर-लाइन वाहक संचार, और फाइबर ऑप्टिक्स एकीकृत संचार प्रणाली की विश्वसनीयता, परिसंपत्ति उपयोग और सुरक्षा को अनुकूलित करने के लिए रीयल-टाइम नियंत्रण, सूचना और डेटा विनिमय की अनुमति देगा। रेफरी> रेफरी> आपूर्ति और मांग का मिलान, लोड संतुलन (विद्युत शक्ति) कहलाता है, बिजली की स्थिर और विश्वसनीय आपूर्ति के लिए आवश्यक है। संतुलन में अल्पकालिक विचलन से आवृत्ति में बदलाव होता है और लंबे समय तक बेमेल होने के कारण बिजली गुल हो जाती है। इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन के ऑपरेटरों को बैलेंसिंग टास्क के साथ चार्ज किया जाता है, जो सभी विद्युत जनरेटर के पावर आउटपुट को उनके इलेक्ट्रिकल ग्रिड के लोड से मिलाता है। लोड संतुलन कार्य अधिक चुनौतीपूर्ण हो गया है क्योंकि तेजी से रुक-रुक कर चलने वाले और चर जनरेटर जैसे कि पवन टर्बाइन और सौर सेल ग्रिड में जोड़े जाते हैं, जिससे अन्य उत्पादकों को अपने उत्पादन को अतीत में आवश्यकता से अधिक बार अनुकूलित करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। अवधारणा का उपयोग करने वाले पहले दो गतिशील ग्रिड स्थिरता बिजली संयंत्रों को एलेरिंग द्वारा आदेश दिया गया है और किइसा, एस्तोनिया ([[उसके पावर प्लांट]]) में वार्टसिला द्वारा बनाया जाएगा। उनका उद्देश्य बिजली आपूर्ति में अचानक और अप्रत्याशित गिरावट को पूरा करने के लिए गतिशील उत्पादन क्षमता प्रदान करना है। वे 2013 और 2014 के दौरान तैयार होने के लिए निर्धारित हैं, और उनका कुल उत्पादन 250 मेगावाट होगा।
 * संवेदन और मापन: मुख्य कर्तव्यों में संकुलन और ग्रिड स्थिरता का मूल्यांकन करना, उपकरणों के स्वास्थ्य की निगरानी करना, ऊर्जा चोरी की रोकथाम करना शामिल है,<रेफरी नाम= ब्यूविच 95-98> और नियंत्रण रणनीतियों का समर्थन। तकनीकों में उन्नत माइक्रोप्रोसेसर मीटर (स्मार्ट मीटर) और मीटर रीडिंग उपकरण, वाइड-एरिया मॉनिटरिंग सिस्टम, (आमतौर पर वास्तविक समय थर्मल रेटिंग (आरटीटीआर) सिस्टम के साथ संयुक्त रूप से वितरित तापमान संवेदन द्वारा ऑनलाइन रीडिंग पर आधारित), विद्युत चुम्बकीय हस्ताक्षर माप / विश्लेषण, समय- शामिल हैं। उपयोग और वास्तविक समय मूल्य निर्धारण उपकरण, उन्नत स्विच और केबल, बैकस्कैटर रेडियो तकनीक और डिजिटल सुरक्षात्मक रिले।
 * स्मार्ट मीटर।
 * फेजर मापन इकाइयाँ। पावर सिस्टम्स इंजीनियरिंग समुदाय के कई लोगों का मानना ​​है कि 2003 के पूर्वोत्तर ब्लैकआउट को बहुत छोटे क्षेत्र में समाहित किया जा सकता था यदि एक विस्तृत क्षेत्र फेजर मापन नेटवर्क मौजूद होता। रेफरी नाम = माज़ाइनिशिएटिव>
 * वितरित बिजली प्रवाह नियंत्रण: बिजली प्रवाह नियंत्रण उपकरण मौजूदा संचरण लाइनों पर बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए क्लैंप करते हैं। इस तरह के उपकरणों के साथ सक्षम ट्रांसमिशन लाइनें अधिक सुसंगत, रीयल-टाइम नियंत्रण प्रदान करके नवीकरणीय ऊर्जा के अधिक उपयोग का समर्थन करती हैं कि ग्रिड के भीतर उस ऊर्जा को कैसे रूट किया जाता है। यह तकनीक ग्रिड को बाद में उपयोग के लिए नवीकरणीय ऊर्जा से आंतरायिक ऊर्जा को अधिक प्रभावी ढंग से संग्रहीत करने में सक्षम बनाती है।
 * उन्नत घटकों का उपयोग करके स्मार्ट बिजली उत्पादन: स्मार्ट बिजली उत्पादन कई समान जनरेटर का उपयोग करके बिजली उत्पादन की मांग के साथ मिलान करने की एक अवधारणा है, जो दूसरों से स्वतंत्र रूप से चुने गए विद्युत भार पर कुशलता से शुरू, बंद और संचालित कर सकते हैं, जिससे उन्हें बेस लोड पावर प्लांट के लिए उपयुक्त बनाया जा सकता है। और पीकिंग पावर प्लांट बिजली उत्पादन।
 * पावर सिस्टम स्वचालन विशिष्ट ग्रिड अवरोधों या आउटेज के त्वरित निदान और सटीक समाधान को सक्षम बनाता है। ये प्रौद्योगिकियां अन्य चार प्रमुख क्षेत्रों में से प्रत्येक पर निर्भर करती हैं और योगदान करती हैं। उन्नत नियंत्रण विधियों के लिए तीन प्रौद्योगिकी श्रेणियां बुद्धिमान एजेंट (नियंत्रण प्रणाली), विश्लेषणात्मक उपकरण (सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम और उच्च गति वाले कंप्यूटर), और परिचालन अनुप्रयोग (SCADA, सबस्टेशन स्वचालन, मांग प्रतिक्रिया, आदि) वितरित की जाती हैं। कृत्रिम होशियारी प्रोग्रामिंग तकनीकों का उपयोग करते हुए, चीन में फ़ुज़ियान पावर ग्रिड ने एक व्यापक क्षेत्र सुरक्षा प्रणाली बनाई जो नियंत्रण रणनीति की सटीक गणना करने और उसे निष्पादित करने में तेजी से सक्षम है। वोल्टेज स्थिरता निगरानी और नियंत्रण (वीएसएमसी) सॉफ़्टवेयर इष्टतम नियंत्रण समाधान को भरोसेमंद रूप से निर्धारित करने के लिए संवेदनशीलता-आधारित क्रमिक रैखिक प्रोग्रामिंग विधि का उपयोग करता है।

आईटी कंपनियां ऊर्जा बाजार में खलल डाल रही हैं
स्मार्ट ग्रिड आईटी-आधारित समाधान प्रदान करता है, जिसकी पारंपरिक पावर ग्रिड में कमी है। ये नए समाधान नए प्रवेशकों का मार्ग प्रशस्त करते हैं जो परंपरागत रूप से ऊर्जा ग्रिड से संबंधित नहीं थे। प्रौद्योगिकी कंपनियां पारंपरिक ऊर्जा बाजार के खिलाड़ियों को कई तरह से बाधित कर रही हैं। वे माइक्रोग्रिड्स के कारण अधिक विकेन्द्रीकृत बिजली उत्पादन को पूरा करने के लिए जटिल वितरण प्रणाली विकसित करते हैं। इसके अतिरिक्त डेटा संग्रह में वृद्धि प्रौद्योगिकी कंपनियों के लिए उपयोगकर्ता स्तर पर ट्रांसमिशन ग्रिड सेंसर की तैनाती और सिस्टम रिजर्व को संतुलित करने के रूप में कई नई संभावनाएं ला रही है। माइक्रोग्रिड्स में प्रौद्योगिकी उपयोगिताओं से खरीदने की तुलना में घरों में ऊर्जा की खपत को सस्ता बनाती है। इसके अतिरिक्त, निवासी स्मार्ट मीटर के कनेक्शन के साथ अपनी ऊर्जा खपत को आसान और अधिक प्रभावी ढंग से प्रबंधित कर सकते हैं। हालांकि, माइक्रोग्रिड्स का प्रदर्शन और विश्वसनीयता दृढ़ता से बिजली उत्पादन, भंडारण और लोड आवश्यकताओं के बीच निरंतर संपर्क पर निर्भर करती है। कोयले और गैस जैसे ऊर्जा स्रोतों के भंडारण के साथ नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के संयोजन वाली एक हाइब्रिड पेशकश अकेले सेवा देने वाली माइक्रोग्रिड की हाइब्रिड पेशकश दिखा रही है।

परिणाम
ऊर्जा बाजार में प्रौद्योगिकी कंपनियों के प्रवेश के परिणामस्वरूप, वर्तमान ग्राहकों को बनाए रखने और नए ग्राहक बनाने के लिए उपयोगिताओं और डीएसओ को नए व्यवसाय मॉडल बनाने की आवश्यकता है।

ग्राहक जुड़ाव रणनीति पर ध्यान दें
डीएसओ ग्राहक के प्रति वफादारी और विश्वास पैदा करने के लिए अच्छी ग्राहक जुड़ाव रणनीति बनाने पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। माइक्रोग्रिड्स के माध्यम से अपनी खुद की ऊर्जा का उत्पादन करने का निर्णय लेने वाले ग्राहकों को बनाए रखने और आकर्षित करने के लिए, डीएसओ उपभोक्ता द्वारा उत्पादित अधिशेष ऊर्जा की बिक्री के लिए खरीद समझौते की पेशकश कर सकते हैं। आईटी कंपनियों से उदासीनता, डीएसओ और यूटिलिटी दोनों अपने बाजार के अनुभव का उपयोग उपभोक्ताओं को ऊर्जा-उपयोग सलाह और दक्षता उन्नयन देने के लिए उत्कृष्ट ग्राहक सेवा बनाने के लिए कर सकते हैं।

नई प्रविष्ट प्रौद्योगिकी कंपनियों के साथ गठजोड़ बनाएं
अपनी विशेषज्ञता में आईटी कंपनियों के खिलाफ प्रतिस्पर्धा करने की कोशिश करने के बजाय, यूटिलिटीज और डीएसओ दोनों मिलकर अच्छे समाधान बनाने के लिए आईटी कंपनियों के साथ गठजोड़ करने की कोशिश कर सकते हैं। फ्रांसीसी उपयोगिता कंपनी एंजी ने सेवा प्रदाता इकोवा और ओपटेरा एनर्जी सर्विसेज को खरीदकर ऐसा किया।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत
अक्षय ऊर्जा के उत्पादन को अक्सर ट्रांसमिशन ग्रिड के बजाय वितरण स्तर पर जोड़ा जा सकता है, जिसका अर्थ है कि डीएसओ प्रवाह का प्रबंधन कर सकते हैं और स्थानीय रूप से बिजली वितरित कर सकते हैं। यह डीएसओ के लिए उपभोक्ता को सीधे ऊर्जा बेचकर अपने बाजार का विस्तार करने का नया अवसर लाता है। इसके साथ ही, यह जीवाश्म ईंधन का उत्पादन करने वाली उपयोगिताओं को चुनौती दे रहा है जो पहले से ही पुरानी संपत्तियों की उच्च लागत से फंस गए हैं। सरकार द्वारा पारंपरिक ऊर्जा संसाधनों के उत्पादन के लिए कड़े नियमों से व्यवसाय में बने रहने की कठिनाई बढ़ जाती है और पारंपरिक ऊर्जा कंपनियों पर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में बदलाव करने का दबाव बढ़ जाता है। अधिक नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए उपयोगिता बदलने वाले व्यवसाय मॉडल का एक उदाहरण नॉर्वेजियन स्थित कंपनी इक्विनोर है, जो एक राज्य के स्वामित्व वाली तेल कंपनी थी जो अब नवीकरणीय ऊर्जा में भारी निवेश कर रही है।

प्रमुख कार्यक्रम
''इंटेलीग्रिड' - इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट (ईपीआरआई) द्वारा बनाया गया, इंटेलीग्रिड आर्किटेक्चर उन्नत पैमाइश जैसे आईटी-आधारित सिस्टम की योजना बनाने, निर्दिष्ट करने और खरीदने में उपयोगिता उपयोग के लिए मानकों और तकनीकों के लिए कार्यप्रणाली, उपकरण और सिफारिशें प्रदान करता है। वितरण स्वचालन, और मांग प्रतिक्रिया। वास्तुकला उपकरणों, प्रणालियों और प्रौद्योगिकी का आकलन करने के लिए एक जीवित प्रयोगशाला भी प्रदान करता है। दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन, लॉन्ग आइलैंड पावर अथॉरिटी, साल्ट रिवर प्रोजेक्ट और TXU इलेक्ट्रिक डिलीवरी सहित कई उपयोगिताओं ने इंटेलीग्रिड आर्किटेक्चर लागू किया है। इंटेलीग्रिड कंसोर्टियम एक सार्वजनिक/निजी भागीदारी है जो वैश्विक अनुसंधान प्रयासों को एकीकृत और अनुकूलित करती है, प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास को निधि देती है, प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करने के लिए काम करती है, और तकनीकी जानकारी का प्रसार करती है। ग्रिड 2030 - ग्रिड 2030 अमेरिकी विद्युत प्रणाली के लिए विद्युत उपयोगिता उद्योग, उपकरण निर्माताओं, सूचना प्रौद्योगिकी प्रदाताओं, संघीय और राज्य सरकार की एजेंसियों, हित समूहों, विश्वविद्यालयों और राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं द्वारा विकसित एक संयुक्त विजन स्टेटमेंट है। इसमें जनरेशन, ट्रांसमिशन, डिस्ट्रीब्यूशन, स्टोरेज और एंड-यूज शामिल हैं। नेशनल इलेक्ट्रिक डिलीवरी टेक्नोलॉजीज रोडमैप ग्रिड 2030 विजन के लिए कार्यान्वयन दस्तावेज है। रोडमैप ग्रिड के आधुनिकीकरण के लिए प्रमुख मुद्दों और चुनौतियों को रेखांकित करता है और उन रास्तों का सुझाव देता है जो सरकार और उद्योग अमेरिका की भविष्य की विद्युत वितरण प्रणाली का निर्माण करने के लिए अपना सकते हैं। मॉडर्न ग्रिड इनिशिएटिव (एमजीआई) यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (डीओई), नेशनल एनर्जी टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी (एनईटीएल), यूटिलिटीज, उपभोक्ताओं, शोधकर्ताओं और अन्य ग्रिड हितधारकों के बीच यू.एस. इलेक्ट्रिकल को आधुनिक और एकीकृत करने के लिए एक सहयोगी प्रयास है। ग्रिड। डीओई का ऑफिस ऑफ़ इलेक्ट्रिसिटी डिलीवरी एंड एनर्जी रिलायबिलिटी (OE) पहल को प्रायोजित करता है, जो ग्रिड 2030 और नेशनल इलेक्ट्रिसिटी डिलीवरी टेक्नोलॉजीज रोडमैप पर बनाता है और ग्रिडवाइज़ और ग्रिडवर्क्स जैसे अन्य कार्यक्रमों के साथ संरेखित है। ग्रिडवाइज - एक डीओई ओई कार्यक्रम अमेरिकी विद्युत ग्रिड को आधुनिक बनाने के लिए सूचना प्रौद्योगिकी विकसित करने पर केंद्रित है। ग्रिडवाइज एलायंस के साथ काम करते हुए, कार्यक्रम संचार वास्तुकला और मानकों में निवेश करता है; सिमुलेशन और विश्लेषण उपकरण; स्मार्ट प्रौद्योगिकियां; टेस्ट बेड और प्रदर्शन परियोजनाएं; और नए नियामक, संस्थागत और बाजार ढांचे। ग्रिडवाइज एलायंस सार्वजनिक और निजी बिजली क्षेत्र के हितधारकों का एक संघ है, जो संघीय और राज्य स्तरों पर विचार आदान-प्रदान, सहकारी प्रयासों और नीति निर्माताओं के साथ बैठकों के लिए एक मंच प्रदान करता है। ग्रिडवाइज आर्किटेक्चर काउंसिल (जीडब्ल्यूएसी) का गठन यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी ने देश की इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम के साथ बातचीत करने वाली कई संस्थाओं के बीच इंटरऑपरेबिलिटी को बढ़ावा देने और सक्षम करने के लिए किया था। GWAC सदस्य एक संतुलित और सम्मानित टीम है जो बिजली आपूर्ति श्रृंखला और उपयोगकर्ताओं के कई निर्वाचन क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करती है। GWAC पूरे इलेक्ट्रिक सिस्टम में इंटरऑपरेबिलिटी के लक्ष्य को स्पष्ट करने के लिए उद्योग मार्गदर्शन और उपकरण प्रदान करता है, इंटरऑपरेबिलिटी को संभव बनाने के लिए आवश्यक अवधारणाओं और आर्किटेक्चर की पहचान करता है, और सिस्टम, डिवाइस और संस्थानों के इंटर ऑपरेशन को सुविधाजनक बनाने के लिए कार्रवाई योग्य कदम विकसित करता है, जिसमें देश के शामिल हैं। बिजली प्रणाली। ग्रिडवाइज आर्किटेक्चर काउंसिल इंटरऑपरेबिलिटी कॉन्टेक्स्ट सेटिंग फ्रेमवर्क, वी 1.1 आवश्यक दिशानिर्देशों और सिद्धांतों को परिभाषित करता है। ग्रिडवर्क्स - एक डीओई ओई कार्यक्रम मुख्य ग्रिड घटकों जैसे केबल और कंडक्टर, सबस्टेशन और सुरक्षात्मक सिस्टम, और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के आधुनिकीकरण के माध्यम से विद्युत प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार पर केंद्रित है। कार्यक्रम के फोकस में उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, ट्रांसमिशन विश्वसनीयता प्रौद्योगिकियों, विद्युत वितरण प्रौद्योगिकियों, ऊर्जा भंडारण उपकरणों और ग्रिडवाइज सिस्टम पर समन्वय प्रयास शामिल हैं। ''पैसिफिक नॉर्थवेस्ट स्मार्ट ग्रिड डिमॉन्स्ट्रेशन प्रोजेक्ट। इसमें लगभग 60,000 मीटर वाले ग्राहक शामिल हैं, और इसमें भविष्य के स्मार्ट ग्रिड के कई प्रमुख कार्य शामिल हैं। सोलर सिटीज - ऑस्ट्रेलिया में, सोलर सिटीज प्रोग्राम में स्मार्ट मीटर, पीक और ऑफ-पीक प्राइसिंग, रिमोट स्विचिंग और संबंधित प्रयासों के परीक्षण के लिए ऊर्जा कंपनियों के साथ घनिष्ठ सहयोग शामिल था। इसने ग्रिड उन्नयन के लिए कुछ सीमित धन भी प्रदान किया। स्मार्ट ग्रिड एनर्जी रिसर्च सेंटर (एसएमईआरसी) - यूसीएलए हेनरी सैमुअली स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंस#रिसर्च सेंटर्स में स्थित है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स ने अपनी स्मार्ट ईवी चार्जिंग नेटवर्क तकनीक के बड़े पैमाने पर परीक्षण के लिए अपने प्रयासों को समर्पित किया। इसने एक उपयोगिता और उपभोक्ता अंत-उपकरणों के बीच सूचना के द्विदिश प्रवाह के लिए एक और मंच बनाया। SMERC ने एक डिमांड रिस्पांस (DR) टेस्ट बेड भी विकसित किया है जिसमें एक कंट्रोल सेंटर, डिमांड रिस्पांस ऑटोमेशन सर्वर (DRAS), होम-एरिया-नेटवर्क (HAN), बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (BESS) और फोटोवोल्टिक (PV) पैनल शामिल हैं। ये प्रौद्योगिकियां ईवी चार्जर्स, बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों, सौर पैनलों, डीसी फास्ट चार्जर, और वाहन-से-ग्रिड (वी2जी) इकाइयों के नेटवर्क के रूप में लॉस एंजिल्स डिपार्टमेंट ऑफ वॉटर एंड पावर और दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन क्षेत्र के भीतर स्थापित हैं। ये प्लेटफॉर्म, संचार और नियंत्रण नेटवर्क क्षेत्र के भीतर यूसीएलए के नेतृत्व वाली परियोजनाओं को दो स्थानीय उपयोगिताओं, एससीई और एलएडीडब्ल्यूपी के साथ साझेदारी में परीक्षण करने में सक्षम बनाते हैं। स्मार्ट क्वार्ट - जर्मनी में, स्मार्ट क्वार्ट प्रोजेक्ट तीन स्मार्ट जिलों को विकसित करता है ताकि स्मार्ट ग्रिड संचालित करने के लिए प्रौद्योगिकी का विकास, परीक्षण और प्रदर्शन किया जा सके। यह परियोजना RWTH आचेन विश्वविद्यालय के साथ मिलकर E.ON, वाइसमैन, ग्रिडएक्स और हाइड्रोजनियस का सहयोग है। यह योजना बनाई गई है कि 2024 के अंत तक सभी तीन जिलों को स्थानीय रूप से उत्पन्न ऊर्जा के साथ आपूर्ति की जाती है और जीवाश्म ऊर्जा स्रोतों से काफी हद तक स्वतंत्र हैं।

स्मार्ट ग्रिड मॉडलिंग
इंटेलिजेंट पावर ग्रिड को मॉडल करने के लिए कई अलग-अलग अवधारणाओं का उपयोग किया गया है। उनका अध्ययन आम तौर पर जटिल प्रणालियों के ढांचे के भीतर किया जाता है। हाल ही में एक विचार मंथन सत्र में, पावर ग्रिड को इष्टतम नियंत्रण, पारिस्थितिकी, मानव अनुभूति, कांच की गतिशीलता, सूचना सिद्धांत, बादलों के माइक्रोफ़िज़िक्स और कई अन्य के संदर्भ में माना गया था। यहां उन प्रकार के विश्लेषणों का चयन किया गया है जो हाल के वर्षों में सामने आए हैं।

पेलकिम स्पाहिउ और इयान आर इवांस ने अपने अध्ययन में एक सबस्टेशन आधारित स्मार्ट सुरक्षा और हाइब्रिड निरीक्षण इकाई की अवधारणा पेश की। कुरामोटो ऑसिलेटर्स कुरामोटो मोड एल एक अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रणाली है। इस संदर्भ में भी पावर ग्रिड का वर्णन किया गया है। लक्ष्य सिस्टम को संतुलन में रखना है, या चरण तुल्यकालन (जिसे चरण लॉकिंग भी कहा जाता है) को बनाए रखना है। गैर-समान ऑसिलेटर भी विभिन्न तकनीकों, विभिन्न प्रकार के बिजली जनरेटर, खपत के पैटर्न, और इसी तरह के मॉडल बनाने में मदद करते हैं। मॉडल का उपयोग जुगनूओं के पलक झपकने में तुल्यकालन पैटर्न का वर्णन करने के लिए भी किया गया है।
 * संरक्षण प्रणालियाँ जो स्वयं को सत्यापित और पर्यवेक्षण करती हैं

स्मार्ट ग्रिड संचार नेटवर्क नेटवर्क सिमुलेटर का उपयोग नेटवर्क संचार प्रभावों का अनुकरण/अनुकरण करने के लिए किया जाता है। इसमें आमतौर पर नेटवर्क सिम्युलेटर द्वारा प्रदान किए जा रहे वर्चुअल नेटवर्क के साथ स्मार्ट ग्रिड डिवाइस, एप्लिकेशन आदि के साथ एक लैब स्थापित करना शामिल है। पावर ग्रिड प्रबंधन के लिए तंत्रिका नेटवर्क पर भी विचार किया गया है। इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम को कई अलग-अलग तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है: गैर-रेखीय, गतिशील, असतत या यादृच्छिक। कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क (एएनएन) इन समस्याओं में से सबसे कठिन, गैर-रैखिक समस्याओं को हल करने का प्रयास करते हैं। एएनएन का एक आवेदन मांग पूर्वानुमान में है। ग्रिड को आर्थिक रूप से और मज़बूती से संचालित करने के लिए, मांग का पूर्वानुमान आवश्यक है, क्योंकि इसका उपयोग भार द्वारा उपभोग की जाने वाली बिजली की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। यह मौसम की स्थिति, दिन के प्रकार, यादृच्छिक घटनाओं, घटनाओं आदि पर निर्भर है। हालांकि गैर-रैखिक भार के लिए, लोड प्रोफाइल सुचारू नहीं है और अनुमान के मुताबिक है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस मॉडल का उपयोग करके उच्च अनिश्चितता और कम सटीकता होती है। कुछ कारक जिन पर ANN इस प्रकार के मॉडल विकसित करते समय विचार करते हैं: बिजली की खपत के आधार पर विभिन्न ग्राहक वर्गों के लोड प्रोफाइल का वर्गीकरण, पारंपरिक ग्रिड की तुलना में वास्तविक समय बिजली की कीमतों की भविष्यवाणी करने के लिए मांग की बढ़ी हुई प्रतिक्रिया, पिछली मांग को इनपुट करने की आवश्यकता अलग-अलग घटक, जैसे कि पीक लोड, बेस लोड, वैली लोड, औसत लोड, आदि उन्हें एक इनपुट में शामिल करने के बजाय, और अंत में, विशिष्ट इनपुट चर पर प्रकार की निर्भरता। पिछले मामले का एक उदाहरण दिन का प्रकार दिया जाएगा, चाहे उसका सप्ताह का दिन हो या सप्ताहांत, जिसका अस्पताल ग्रिड पर अधिक प्रभाव नहीं होगा, लेकिन निवासी हाउसिंग ग्रिड के लोड प्रोफाइल में यह एक बड़ा कारक होगा। मार्कोव प्रक्रियाएं चूंकि पवन ऊर्जा लोकप्रियता प्राप्त करना जारी रखती है, यह यथार्थवादी पावर ग्रिड अध्ययन में एक आवश्यक घटक बन जाता है। ऑफ-लाइन स्टोरेज, विंड वेरिएबिलिटी, सप्लाई, डिमांड, प्राइसिंग और अन्य फैक्टर्स को गणितीय गेम के रूप में तैयार किया जा सकता है। यहां लक्ष्य जीत की रणनीति विकसित करना है। इस प्रकार की प्रणाली के मॉडल और अध्ययन के लिए मार्कोव प्रक्रियाओं का उपयोग किया गया है।
 * तंत्रिका जाल
 * Demand Forecasting

मार्केट आउटलुक
2009 में, अमेरिकी स्मार्ट ग्रिड उद्योग का मूल्य लगभग $21.4 बिलियन था - 2014 तक, यह कम से कम $42.8 बिलियन से अधिक हो जाएगा। अमेरिका में स्मार्ट ग्रिड की सफलता को देखते हुए, विश्व बाजार के तेज गति से बढ़ने की उम्मीद है, जो 2009 में 69.3 बिलियन डॉलर से बढ़कर 2014 तक 171.4 बिलियन डॉलर हो गया। स्मार्ट मीटरिंग हार्डवेयर विक्रेता और सेगमेंट को सबसे अधिक लाभ होगा। सॉफ्टवेयर के निर्माता मीटरों द्वारा एकत्र किए गए भारी मात्रा में डेटा को प्रसारित और व्यवस्थित करते थे। स्मार्ट ग्रिड मार्केट का आकार 2017 में US$30 बिलियन से अधिक आंका गया था और यह 11% CAGR से बढ़कर US$70 बिलियन तक पहुंचने के लिए तैयार है 2024 तक। वृद्ध विद्युत ग्रिड अवसंरचना द्वारा संचालित बिजली क्षेत्र को डिजिटल बनाने की बढ़ती आवश्यकता वैश्विक बाजार के आकार को प्रोत्साहित करेगी। उद्योग मुख्य रूप से अनुकूल सरकारी विनियमों और वैश्विक ऊर्जा मिश्रण में अक्षय ऊर्जा की बढ़ती हिस्सेदारी के साथ-साथ जनादेश द्वारा संचालित है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (IEA) के अनुसार, 2017 में डिजिटल बिजली के बुनियादी ढांचे में वैश्विक निवेश 50 बिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक था।

इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट के 2011 के एक अध्ययन का निष्कर्ष है कि अमेरिकी स्मार्ट ग्रिड में निवेश की लागत 20 वर्षों में $476 बिलियन तक होगी, लेकिन उस समय में ग्राहक लाभ में $2 ट्रिलियन तक प्रदान करेगा। 2015 में, विश्व आर्थिक मंच ने बताया कि अगले 25 वर्षों (या प्रति वर्ष $ 300 बिलियन) में OECD के सदस्यों द्वारा 7.6 ट्रिलियन डॉलर से अधिक के परिवर्तनकारी निवेश की आवश्यकता है, ताकि तकनीकी नवाचार के साथ बिजली के बुनियादी ढांचे का आधुनिकीकरण, विस्तार और विकेंद्रीकरण किया जा सके। परिवर्तन के लिए। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के 2019 के एक अध्ययन का अनुमान है कि यूएस इलेक्ट्रिक ग्रिड का वर्तमान (मूल्यह्रास) मूल्य 1 ट्रिलियन अमरीकी डालर से अधिक है। इसे स्मार्ट ग्रिड से बदलने की कुल लागत 4 ट्रिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक होने का अनुमान है। यदि स्मार्ट ग्रिड को पूरे अमेरिका में पूरी तरह से तैनात किया जाता है, तो देश को सालाना 130 बिलियन अमरीकी डालर बचाने की उम्मीद है।

सामान्य आर्थिक विकास
जैसा कि ग्राहक अपने बिजली आपूर्तिकर्ताओं को चुन सकते हैं, उनके विभिन्न टैरिफ तरीकों के आधार पर, परिवहन लागत का ध्यान बढ़ाया जाएगा। रखरखाव और प्रतिस्थापन लागत में कमी अधिक उन्नत नियंत्रण को प्रोत्साहित करेगी।

एक स्मार्ट ग्रिड विद्युत शक्ति को आवासीय स्तर तक सटीक रूप से सीमित करता है, छोटे पैमाने पर वितरित ऊर्जा उत्पादन और भंडारण उपकरणों को नेटवर्क करता है, परिचालन स्थिति और जरूरतों पर जानकारी संचार करता है, कीमतों और ग्रिड स्थितियों पर जानकारी एकत्र करता है, और ग्रिड को केंद्रीय नियंत्रण से परे एक सहयोगी को स्थानांतरित करता है। नेटवर्क।

अमेरिका और ब्रिटेन के बचत अनुमान और चिंताएं
2003 के संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के अध्ययन ने गणना की कि स्मार्ट ग्रिड क्षमताओं के साथ अमेरिकी ग्रिड के आंतरिक आधुनिकीकरण से अगले 20 वर्षों में 46 से 117 बिलियन डॉलर की बचत होगी यदि अध्ययन के कुछ वर्षों के भीतर इसे लागू किया जाता है। इन औद्योगिक आधुनिकीकरण लाभों के साथ-साथ, स्मार्ट ग्रिड की विशेषताएँ वॉटर हीटर जैसे कम प्राथमिकता वाले घरेलू उपकरणों का समन्वय करके ग्रिड से परे घर में ऊर्जा दक्षता का विस्तार कर सकती हैं ताकि उनकी शक्ति का उपयोग सबसे वांछनीय ऊर्जा स्रोतों का लाभ उठा सके। स्मार्ट ग्रिड बड़ी संख्या में छोटे बिजली उत्पादकों जैसे कि रूफटॉप सोलर पैनल के मालिकों से बिजली के उत्पादन का समन्वय भी कर सकते हैं - एक ऐसी व्यवस्था जो अन्यथा स्थानीय उपयोगिताओं में बिजली प्रणालियों के ऑपरेटरों के लिए समस्याग्रस्त साबित होगी।

एक महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या उपभोक्ता बाजार संकेतों के अनुसार कार्य करेंगे। अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) अमेरिकी रिकवरी और पुनर्निवेश अधिनियम स्मार्ट ग्रिड निवेश अनुदान और प्रदर्शन कार्यक्रम के भाग के रूप में विशेष वित्त पोषित /consumer_behavior_studies समय-आधारित उपयोगिता दर कार्यक्रमों की सदस्यता लेने वाले उपभोक्ताओं की स्वीकृति, अवधारण और प्रतिक्रिया की जांच करने के लिए उपभोक्ता व्यवहार अध्ययन जिसमें उन्नत मीटरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर और ग्राहक सिस्टम शामिल हैं जैसे इन-होम डिस्प्ले और प्रोग्राम करने योग्य संचार थर्मोस्टैट्स।

एक अन्य चिंता यह है कि स्मार्ट ग्रिड को पूरी तरह से समर्थन देने के लिए दूरसंचार की लागत निषेधात्मक हो सकती है। एक कम खर्चीला संचार तंत्र प्रस्तावित है डायनेमिक डिमांड (इलेक्ट्रिक पावर) के एक रूप का उपयोग करते हुए जहां डिवाइस ग्रिड फ्रीक्वेंसी की प्रतिक्रिया में अपने लोड को शिफ्ट करके चोटियों को शेव करते हैं। अतिरिक्त दूरसंचार नेटवर्क की आवश्यकता के बिना लोड जानकारी को संप्रेषित करने के लिए ग्रिड आवृत्ति का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह आर्थिक सौदेबाजी या योगदान की मात्रा का समर्थन नहीं करेगा।

हालांकि उपयोग में विशिष्ट और सिद्ध स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियां हैं, स्मार्ट ग्रिड संबंधित तकनीकों के एक सेट के लिए एक समग्र शब्द है, जिस पर एक विशिष्ट तकनीक के नाम के बजाय आम तौर पर एक विनिर्देश पर सहमति होती है। इस तरह के एक आधुनिक बिजली नेटवर्क के कुछ लाभों में पीक आवर्स के दौरान उपभोक्ता पक्ष में बिजली की खपत को कम करने की क्षमता शामिल है, जिसे डिमांड साइड मैनेजमेंट कहा जाता है; वितरित उत्पादन शक्ति के ग्रिड कनेक्शन को सक्षम करना (फोटोवोल्टिक सरणियों, छोटे पवन टर्बाइनों, माइक्रो हाइड्रो, या भवनों में संयुक्त ताप विद्युत जनरेटर के साथ); वितरित उत्पादन भार संतुलन के लिए ग्रिड ऊर्जा भंडारण को शामिल करना; और व्यापक पावर ग्रिड कैस्केडिंग विफलताओं जैसी विफलताओं को दूर करना या समाहित करना। स्मार्ट ग्रिड की बढ़ी हुई दक्षता और विश्वसनीयता से उपभोक्ताओं के पैसे बचाने और कम करने में मदद मिलने की उम्मीद है उत्सर्जन।

विरोध और चिंता
अधिकांश विरोध और चिंताएँ स्मार्ट मीटर और उनके द्वारा सक्षम वस्तुओं (जैसे रिमोट कंट्रोल, रिमोट डिस्कनेक्ट और चर दर मूल्य निर्धारण) पर केंद्रित हैं। जहां स्मार्ट मीटर के विरोध का सामना करना पड़ता है, उन्हें अक्सर स्मार्ट ग्रिड के रूप में विपणन किया जाता है जो विरोधियों की नजर में स्मार्ट ग्रिड को स्मार्ट मीटर से जोड़ता है। विरोध या चिंता के विशिष्ट बिंदुओं में शामिल हैं:
 * गोपनीयता को लेकर उपभोक्ता की चिंताएं, उदा. कानून प्रवर्तन द्वारा उपयोग डेटा का उपयोग
 * बिजली की उचित उपलब्धता पर सामाजिक सरोकार
 * चिंता है कि जटिल दर प्रणाली (जैसे परिवर्तनीय दरें) स्पष्टता और जवाबदेही को हटा देती हैं, जिससे आपूर्तिकर्ता ग्राहक का लाभ उठा सकता है
 * अधिकांश स्मार्ट मीटरों में दूर से नियंत्रित किए जा सकने वाले स्विच बन्द कर दो को शामिल करने पर चिंता
 * सूचना उत्तोलन के एनरॉन शैली के दुरुपयोग पर सामाजिक सरोकार
 * गतिविधियों का उपयोग करके सभी शक्ति के उपयोग को नियंत्रित करने के लिए सरकारी तंत्र देने पर चिंता
 * स्मार्ट मीटर से आरएफ उत्सर्जन पर चिंता

सुरक्षा
जबकि स्मार्ट ग्रिड में विद्युत ग्रिड का आधुनिकीकरण रोजमर्रा की प्रक्रियाओं के अनुकूलन की अनुमति देता है, एक स्मार्ट ग्रिड, ऑनलाइन होने के कारण साइबर हमलों के प्रति संवेदनशील हो सकता है। ट्रांसफॉर्मर जो लंबी दूरी की यात्रा के लिए बिजली संयंत्रों में निर्मित बिजली के वोल्टेज को बढ़ाते हैं, खुद ट्रांसमिशन लाइनें और अपने उपभोक्ताओं को बिजली पहुंचाने वाली वितरण लाइनें विशेष रूप से अतिसंवेदनशील होती हैं। ये सिस्टम सेंसर पर भरोसा करते हैं जो क्षेत्र से जानकारी एकत्र करते हैं और फिर इसे नियंत्रण केंद्रों तक पहुंचाते हैं, जहां एल्गोरिदम विश्लेषण और निर्णय लेने की प्रक्रिया को स्वचालित करते हैं। इन फैसलों को वापस फील्ड में भेजा जाता है, जहां मौजूदा उपकरण उन्हें निष्पादित करते हैं। हैकर्स के पास इन स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों को बाधित करने की क्षमता है, जो उन चैनलों को तोड़ते हैं जो उत्पन्न बिजली का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। इसे सेवा से इनकार या DoS हमला कहा जाता है। वे अखंडता के हमले भी शुरू कर सकते हैं जो सिस्टम के साथ भ्रष्ट सूचना प्रसारित कर रहे हैं और साथ ही डिसिन्क्रोनाइज़ेशन हमले भी कर सकते हैं जो इस तरह की जानकारी को उचित स्थान पर वितरित किए जाने पर प्रभावित करते हैं। इसके अतिरिक्त, घुसपैठिए अधिक विशिष्ट कमजोरियों या जिनकी सुरक्षा को प्राथमिकता नहीं दी गई है, का लाभ उठाते हुए अक्षय ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों और ग्रिड से जुड़े स्मार्ट मीटरों के माध्यम से फिर से पहुंच सकते हैं। क्योंकि एक स्मार्ट ग्रिड में बड़ी संख्या में पहुंच बिंदु होते हैं, जैसे स्मार्ट मीटर, इसके सभी कमजोर बिंदुओं का बचाव करना मुश्किल साबित हो सकता है। बुनियादी ढांचे की सुरक्षा पर भी चिंता है, मुख्य रूप से जिसमें संचार प्रौद्योगिकी शामिल है। चिंताएँ मुख्य रूप से स्मार्ट ग्रिड के केंद्र में संचार प्रौद्योगिकी के इर्द-गिर्द केंद्रित हैं। ग्राहकों के घरों और व्यवसायों में उपयोगिताओं और मीटरों के बीच रीयल-टाइम संपर्क की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया, एक जोखिम है कि इन क्षमताओं का आपराधिक या यहां तक ​​कि आतंकवादी कार्यों के लिए शोषण किया जा सकता है। इस कनेक्टिविटी की प्रमुख क्षमताओं में से एक बिजली आपूर्ति को दूरस्थ रूप से बंद करने की क्षमता है, उपयोगिताओं को भुगतान पर चूक करने वाले ग्राहकों को आपूर्ति को जल्दी और आसानी से रोकने या संशोधित करने में सक्षम बनाता है। यह निस्संदेह ऊर्जा प्रदाताओं के लिए एक बड़ा वरदान है, लेकिन कुछ महत्वपूर्ण सुरक्षा मुद्दों को भी उठाता है। साइबर अपराधियों ने पहले भी कई मौकों पर अमेरिकी इलेक्ट्रिक ग्रिड में घुसपैठ की है। कंप्यूटर घुसपैठ के अलावा, ऐसी चिंताएं भी हैं कि स्टक्सनेट जैसे कंप्यूटर मैलवेयर, जो उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले SCADA सिस्टम को लक्षित करते हैं, का उपयोग स्मार्ट ग्रिड नेटवर्क पर हमला करने के लिए किया जा सकता है। अमेरिका में बिजली की चोरी एक चिंता का विषय है, जहां लगाए जा रहे स्मार्ट मीटर बिजली ट्रांसमिशन नेटवर्क के साथ संचार करने के लिए आरएफ तकनीक का उपयोग करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स के ज्ञान वाले लोग स्मार्ट मीटर को वास्तविक उपयोग से कम रिपोर्ट करने के लिए हस्तक्षेप उपकरणों को तैयार कर सकते हैं। इसी तरह, उसी तकनीक को यह दिखाने के लिए नियोजित किया जा सकता है कि उपभोक्ता जिस ऊर्जा का उपयोग कर रहा है, उसका उपयोग किसी अन्य ग्राहक द्वारा किया जा रहा है, जिससे उनका बिल बढ़ रहा है। एक अच्छी तरह से निष्पादित, बड़े आकार के साइबर हमले से होने वाला नुकसान व्यापक और लंबे समय तक चलने वाला हो सकता है। हमले की प्रकृति के आधार पर, एक अक्षम सबस्टेशन को मरम्मत के लिए नौ दिनों से लेकर एक वर्ष तक का समय लग सकता है। यह एक छोटे से दायरे में घंटों का आउटेज भी पैदा कर सकता है। इसका परिवहन बुनियादी ढांचे पर तत्काल प्रभाव पड़ सकता है, क्योंकि ट्रैफिक लाइट और अन्य रूटिंग तंत्र के साथ-साथ भूमिगत रोडवेज के लिए वेंटिलेशन उपकरण बिजली पर निर्भर हैं। इसके अतिरिक्त, इंफ्रास्ट्रक्चर जो इलेक्ट्रिक ग्रिड पर निर्भर करता है, जिसमें अपशिष्ट जल उपचार सुविधाएं, सूचना प्रौद्योगिकी क्षेत्र और संचार प्रणाली शामिल हैं, प्रभावित हो सकते हैं।

दिसंबर 2015 यूक्रेन पावर ग्रिड साइबर हमले, अपनी तरह का पहला रिकॉर्ड किया गया, सबस्टेशनों को ऑफ़लाइन लाकर लगभग एक लाख लोगों की सेवाओं को बाधित कर दिया। काउंसिल ऑन फॉरेन रिलेशंस ने नोट किया है कि राज्य इस तरह के हमले के अपराधी होने की सबसे अधिक संभावना रखते हैं क्योंकि ऐसा करने में कठिनाई के उच्च स्तर के बावजूद उन्हें बाहर ले जाने के लिए संसाधनों तक पहुंच है। साइबर घुसपैठ का उपयोग एक बड़े आक्रामक, सैन्य या अन्य के हिस्से के रूप में किया जा सकता है। कुछ सुरक्षा विशेषज्ञों ने चेतावनी दी है कि इस प्रकार की घटना आसानी से कहीं और ग्रिड के लिए मापनीय है। लंदन की बीमा कंपनी लॉयड्स ने पहले से ही पूर्वी अंतर्संबंध पर साइबर हमले के परिणाम का मॉडल तैयार कर लिया है, जिसमें 15 राज्यों को प्रभावित करने की क्षमता है, 93 मिलियन लोगों को अंधेरे में रखा गया है, और देश की अर्थव्यवस्था को 243 बिलियन डॉलर से लेकर 1 ट्रिलियन डॉलर तक विभिन्न नुकसानों में कहीं भी खर्च करना पड़ा है।. आर्थिक विकास, सार्वजनिक भवनों और आपातकालीन प्रबंधन पर यू.एस. हाउस ऑफ रिप्रेजेंटेटिव उपसमिति के अनुसार, इलेक्ट्रिक ग्रिड ने पहले से ही साइबर घुसपैठ की एक बड़ी संख्या देखी है, प्रत्येक पांच में से दो इसे अक्षम करने का लक्ष्य रखते हैं। इस प्रकार, अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने साइबर हमले के लिए इलेक्ट्रिक ग्रिड की भेद्यता को कम करने के लिए अनुसंधान और विकास को प्राथमिकता दी है, जो उन्हें 2017 क्वाड्रेनियल एनर्जी रिव्यू में एक आसन्न खतरे के रूप में उद्धृत करता है। ऊर्जा विभाग ने यह सुनिश्चित करने के लिए कि आज का स्मार्ट ग्रिड फ्यूचर-प्रूफ है, हमले प्रतिरोध और आत्म-उपचार दोनों प्रमुख कुंजी के रूप में पहचान की है। जबकि नियम पहले से ही मौजूद हैं, अर्थात् उत्तरी अमेरिका इलेक्ट्रिक विश्वसनीयता परिषद द्वारा पेश किए गए क्रिटिकल इंफ्रास्ट्रक्चर प्रोटेक्शन स्टैंडर्ड्स, उनमें से एक महत्वपूर्ण संख्या जनादेश के बजाय सुझाव हैं। अधिकांश बिजली उत्पादन, पारेषण, और वितरण सुविधाएं और उपकरण निजी हितधारकों के स्वामित्व में हैं, जो ऐसे मानकों के पालन का आकलन करने के कार्य को और जटिल बनाते हैं। इसके अतिरिक्त, भले ही यूटिलिटीज पूरी तरह से अनुपालन करना चाहें, वे पा सकते हैं कि ऐसा करना बहुत महंगा है।

कुछ विशेषज्ञों का तर्क है कि स्मार्ट इलेक्ट्रिक ग्रिड के साइबर सुरक्षा को बढ़ाने के लिए पहला कदम सॉफ्टवेयर, हार्डवेयर और संचार प्रक्रियाओं के अनुसंधान सहित मौजूदा बुनियादी ढांचे का व्यापक जोखिम विश्लेषण पूरा करना है। इसके अतिरिक्त, घुसपैठ के रूप में स्वयं मूल्यवान जानकारी प्रदान कर सकते हैं, यह सिस्टम लॉग और उनकी प्रकृति और समय के अन्य अभिलेखों का विश्लेषण करने में उपयोगी हो सकता है। डिपार्टमेंट ऑफ होमलैंड सिक्योरिटी द्वारा इस तरह के तरीकों का उपयोग करके पहले से पहचानी गई सामान्य कमजोरियों में खराब कोड गुणवत्ता, अनुचित प्रमाणीकरण और कमजोर फ़ायरवॉल नियम शामिल हैं। एक बार जब यह चरण पूरा हो जाता है, तो कुछ सुझाव देते हैं कि उपरोक्त विफलताओं या कमियों के संभावित परिणामों के विश्लेषण को पूरा करना समझ में आता है। इसमें समानांतर प्रणालियों पर तात्कालिक परिणामों के साथ-साथ दूसरे और तीसरे क्रम के कैस्केडिंग प्रभाव दोनों शामिल हैं। अंत में, जोखिम शमन समाधान, जिसमें बुनियादी ढांचे की अपर्याप्तता या उपन्यास रणनीतियों का सरल उपचार शामिल हो सकता है, को स्थिति से निपटने के लिए तैनात किया जा सकता है। ऐसे कुछ उपायों में नियंत्रण प्रणाली एल्गोरिदम की रीकोडिंग शामिल है ताकि उन्हें साइबर हमले या निवारक तकनीकों का विरोध करने और पुनर्प्राप्त करने में सक्षम बनाया जा सके जो डेटा में असामान्य या अनधिकृत परिवर्तनों का अधिक कुशल पता लगाने की अनुमति देते हैं। मानव त्रुटि के लिए रणनीतियाँ जो सिस्टम से समझौता कर सकती हैं, उन लोगों को शिक्षित करना शामिल है जो अजीब USB ड्राइव से सावधान रहने के लिए क्षेत्र में काम करते हैं, जो डालने पर मैलवेयर पेश कर सकते हैं, भले ही उनकी सामग्री की जाँच करने के लिए।

अन्य समाधानों में ट्रांसमिशन सबस्टेशनों का उपयोग, विवश स्काडा नेटवर्क, नीति आधारित डेटा साझाकरण और प्रतिबंधित स्मार्ट मीटरों के लिए सत्यापन शामिल हैं।

ट्रांसमिशन सबस्टेशन वन-टाइम सिग्नेचर ऑथेंटिकेशन टेक्नोलॉजी और वन-वे हैश चेन निर्माण का उपयोग करते हैं। इन बाधाओं को तेजी से हस्ताक्षर करने और सत्यापन तकनीक और बफरिंग-मुक्त डेटा प्रोसेसिंग के निर्माण के साथ दूर किया गया है। विवश स्काडा नेटवर्क के लिए एक समान समाधान का निर्माण किया गया है। इसमें हैश-आधारित संदेश प्रमाणीकरण कोड को बाइट स्ट्रीम पर लागू करना शामिल है, विरासत प्रणालियों पर उपलब्ध यादृच्छिक-त्रुटि पहचान को एक तंत्र में परिवर्तित करना जो डेटा प्रामाणिकता की गारंटी देता है।

ग्रिड की स्थिरता और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए नीति-आधारित डेटा साझाकरण जीपीएस-क्लॉक-सिंक्रनाइज़-फाइन-ग्रेन पावर ग्रिड मापन का उपयोग करता है। यह ऐसा सिंक्रो-फेजर आवश्यकताओं के माध्यम से करता है जो पीएमयू द्वारा एकत्रित की जाती हैं।

हालांकि, विवश स्मार्ट मीटर के लिए सत्यापन थोड़ी अलग चुनौती का सामना करता है। विवश स्मार्ट मीटरों के सत्यापन के साथ सबसे बड़े मुद्दों में से एक यह है कि ऊर्जा चोरी और इसी तरह के हमलों को रोकने के लिए, साइबर सुरक्षा प्रदाताओं को यह सुनिश्चित करना होगा कि उपकरणों का सॉफ्टवेयर प्रामाणिक है। इस समस्या से निपटने के लिए, सीमित स्मार्ट नेटवर्क के लिए एक आर्किटेक्चर बनाया गया है और एम्बेडेड सिस्टम में निम्न स्तर पर लागू किया गया है।

गोद लेने के लिए अन्य चुनौतियाँ
उपयोगिता उन्नत मीटरिंग सिस्टम, या किसी भी प्रकार के स्मार्ट प्रणाली को स्थापित करने से पहले, इसे निवेश के लिए एक व्यावसायिक मामला बनाना चाहिए। कुछ घटक, जैसे पावर सिस्टम स्टेबलाइजर्स (PSS) जनरेटर पर स्थापित बहुत महंगे हैं, ग्रिड के नियंत्रण प्रणाली में जटिल एकीकरण की आवश्यकता होती है, केवल आपात स्थिति के दौरान ही आवश्यक होते हैं, और केवल तभी प्रभावी होते हैं जब नेटवर्क पर अन्य आपूर्तिकर्ताओं के पास हो। उन्हें स्थापित करने के लिए किसी प्रोत्साहन के बिना, बिजली आपूर्तिकर्ता नहीं करते हैं। अधिकांश उपयोगिताओं को एक ही आवेदन (जैसे मीटर रीडिंग) के लिए संचार अवसंरचना स्थापित करने का औचित्य साबित करना मुश्किल लगता है। इस वजह से, एक उपयोगिता को आम तौर पर कई अनुप्रयोगों की पहचान करनी चाहिए जो एक ही संचार आधारभूत संरचना का उपयोग करेंगे - उदाहरण के लिए, एक मीटर पढ़ना, बिजली की गुणवत्ता की निगरानी करना, रिमोट कनेक्शन और ग्राहकों के डिस्कनेक्शन, मांग प्रतिक्रिया को सक्षम करना आदि। आदर्श रूप से, संचार आधारभूत संरचना नहीं होगी केवल निकट-अवधि के अनुप्रयोगों का समर्थन करते हैं, लेकिन भविष्य में उत्पन्न होने वाले अप्रत्याशित अनुप्रयोगों का। स्मार्ट ग्रिड पहेली के टुकड़ों को लागू करने के लिए विनियामक या विधायी कार्रवाइयाँ भी उपयोगिताओं को चला सकती हैं। प्रत्येक यूटिलिटी के पास व्यवसाय, विनियामक और विधायी चालकों का एक अनूठा समूह है जो इसके निवेशों का मार्गदर्शन करता है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक उपयोगिता अपना स्मार्ट ग्रिड बनाने के लिए एक अलग रास्ता अपनाएगी और विभिन्न उपयोगिताएँ अलग-अलग गोद लेने की दरों पर स्मार्ट ग्रिड बनाएंगी। स्मार्ट ग्रिड की कुछ विशेषताएं उन उद्योगों से विरोध करती हैं जो वर्तमान में हैं, या समान सेवाएं प्रदान करने की आशा करते हैं। एक उदाहरण पावर लाइन संचार से केबल और डीएसएल इंटरनेट प्रदाताओं के साथ प्रतिस्पर्धा है। ग्रिड के लिए एससीएडीए नियंत्रण प्रणाली के प्रदाताओं ने जानबूझकर स्वामित्व हार्डवेयर, प्रोटोकॉल और सॉफ्टवेयर तैयार किए हैं ताकि वे अपने ग्राहकों को विक्रेता से जोड़ने के लिए अन्य प्रणालियों के साथ इंटर-ऑपरेट नहीं कर सकें। ग्रिड की मौजूदा भौतिक अवसंरचना के साथ डिजिटल संचार और कंप्यूटर अवसंरचना का समावेश चुनौतियों और अंतर्निहित कमजोरियों को प्रस्तुत करता है। IEEE सुरक्षा और गोपनीयता पत्रिका के अनुसार, स्मार्ट ग्रिड के लिए आवश्यक होगा कि लोग बड़े कंप्यूटर और संचार अवसंरचना का विकास और उपयोग करें जो अधिक से अधिक स्थितिजन्य जागरूकता का समर्थन करता है और जो अधिक विशिष्ट कमांड और नियंत्रण संचालन की अनुमति देता है। मांग-प्रतिक्रिया विस्तृत क्षेत्र माप और नियंत्रण, बिजली के भंडारण और परिवहन, और विद्युत वितरण के स्वचालन जैसी प्रमुख प्रणालियों का समर्थन करने के लिए यह प्रक्रिया आवश्यक है।

बिजली चोरी /बिजली का नुकसान
विभिन्न स्मार्ट ग्रिड सिस्टम में दोहरे कार्य होते हैं। इसमें उन्नत मीटरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर सिस्टम शामिल हैं, जो विभिन्न सॉफ़्टवेयर के साथ उपयोग किए जाने पर बिजली चोरी का पता लगाने के लिए उपयोग किया जा सकता है और उन्मूलन की प्रक्रिया से पता चलता है कि उपकरण विफलता कहां हुई है। ये मानव मीटर रीडिंग की आवश्यकता को समाप्त करने और बिजली के उपयोग के समय को मापने के उनके प्राथमिक कार्यों के अतिरिक्त हैं।

चोरी सहित दुनिया भर में बिजली की हानि का अनुमान लगभग दो सौ अरब डॉलर सालाना है। विकासशील देशों में विश्वसनीय विद्युत सेवा प्रदान करते समय बिजली चोरी भी एक बड़ी चुनौती का प्रतिनिधित्व करती है।

एनील
स्मार्ट ग्रिड का सबसे पहला और सबसे बड़ा उदाहरण इटली के Enel S.p.A. द्वारा स्थापित इतालवी प्रणाली है। 2005 में पूरा हुआ, टेलीगेस्टोर परियोजना उपयोगिता दुनिया में बेहद असामान्य थी क्योंकि कंपनी ने अपने स्वयं के मीटरों को डिजाइन और निर्मित किया, अपने स्वयं के सिस्टम इंटीग्रेटर के रूप में कार्य किया, और अपने स्वयं के सिस्टम सॉफ्टवेयर विकसित किए। टेलीगेस्टोर परियोजना को व्यापक रूप से घर में स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी के पहले वाणिज्यिक पैमाने के उपयोग के रूप में माना जाता है, और 2.1 अरब यूरो की परियोजना लागत पर 500 मिलियन यूरो की वार्षिक बचत प्रदान करता है।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग - एआरआरए स्मार्ट ग्रिड परियोजना
दुनिया में अब तक के सबसे बड़े परिनियोजन कार्यक्रमों में से एक U.S. Dept. of Energy's Smart Grid Program है, जिसे 2009 के अमेरिकी रिकवरी और पुनर्निवेश अधिनियम द्वारा वित्त पोषित किया गया है। इस कार्यक्रम के लिए मैचिंग फंडिंग की आवश्यकता है व्यक्तिगत उपयोगिताओं से। इस कार्यक्रम के हिस्से के रूप में सार्वजनिक/निजी निधियों में कुल $9 बिलियन से अधिक का निवेश किया गया था। तकनीकों में उन्नत मीटरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर शामिल है, जिसमें 65 मिलियन से अधिक उन्नत स्मार्ट मीटर, ग्राहक इंटरफ़ेस सिस्टम, वितरण और सबस्टेशन ऑटोमेशन, वोल्ट/वीएआर अनुकूलन प्रणाली, 1,000 से अधिक तुल्यकालिक, डायनेमिक लाइन रेटिंग, साइबर सुरक्षा परियोजनाएं, उन्नत वितरण प्रबंधन प्रणाली, ऊर्जा भंडारण प्रणाली शामिल हैं। और नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण परियोजनाएं। इस कार्यक्रम में निवेश अनुदान (मिलान), प्रदर्शन परियोजनाएं, उपभोक्ता स्वीकृति अध्ययन और कार्यबल शिक्षा कार्यक्रम शामिल थे। सभी व्यक्तिगत उपयोगिता कार्यक्रमों के साथ-साथ समग्र प्रभाव रिपोर्ट की रिपोर्ट 2015 की दूसरी तिमाही तक पूरी हो जाएंगी।

ऑस्टिन, टेक्सास
यूएस में, ऑस्टिन शहर, टेक्सास 2003 से अपने स्मार्ट ग्रिड के निर्माण पर काम कर रहा है, जब इसकी उपयोगिता ने पहली बार अपने मैनुअल मीटर के 1/3 को स्मार्ट मीटर से बदल दिया जो वायरलेस जाल नेटवर्किंग के माध्यम से संचार करता है। यह वर्तमान में 200,000 उपकरणों को रीयल-टाइम (स्मार्ट मीटर, स्मार्ट थर्मोस्टैट्स, और इसके सेवा क्षेत्र में सेंसर) का प्रबंधन करता है, और 2009 में 1 मिलियन उपभोक्ताओं और 43,000 व्यवसायों की सेवा करते हुए 500,000 उपकरणों का वास्तविक समय में समर्थन करने की उम्मीद करता है।

बोल्डर, कोलोराडो
बोल्डर, कोलोराडो ने अगस्त 2008 में अपनी स्मार्ट ग्रिड परियोजना का पहला चरण पूरा किया। दोनों सिस्टम स्मार्ट मीटर का उपयोग घर स्वचालन नेटवर्क (एचएएन) के प्रवेश द्वार के रूप में करते हैं जो स्मार्ट सॉकेट और उपकरणों को नियंत्रित करता है। कुछ हान डिजाइनर घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के तेजी से बढ़ते व्यापार खंड से उपलब्ध नए मानकों और प्रौद्योगिकियों के साथ भविष्य के बेमेल की चिंता से बाहर, मीटर से नियंत्रण कार्यों को अलग करने का समर्थन करते हैं।

हाइड्रो वन
हाइड्रो वन, ओंटारियो, कनाडा में एक बड़े पैमाने पर स्मार्ट ग्रिड पहल के बीच में है, जो ट्रिलिएंट से एक मानक-अनुपालन संचार अवसंरचना को तैनात करता है। 2010 के अंत तक, सिस्टम ओन्टारियो प्रांत में 1.3 मिलियन ग्राहकों की सेवा करेगा। इस पहल ने यूटिलिटी प्लानिंग नेटवर्क से उत्तरी अमेरिका में सर्वश्रेष्ठ एएमआर पहल का पुरस्कार जीता।

आइल डी येउ
आइल डी येउ ने 2020 के वसंत में 2 साल का पायलट कार्यक्रम शुरू किया। केर पिसोट पड़ोस और आसपास के क्षेत्रों में तेईस घरों को एक माइक्रोग्रिड से जोड़ा गया था जो एंजी से सॉफ्टवेयर के साथ स्मार्ट ग्रिड के रूप में स्वचालित था। 23.7 kW की चरम क्षमता वाले चौंसठ सौर पैनल पांच घरों पर स्थापित किए गए थे और एक घर में 15 kWh की भंडारण क्षमता वाली बैटरी स्थापित की गई थी। छह घर अपने गर्म पानी के हीटरों में अतिरिक्त सौर ऊर्जा जमा करते हैं। एक गतिशील प्रणाली सौर पैनलों द्वारा प्रदान की गई ऊर्जा को 23 घरों की प्रणाली में बैटरी और गर्म पानी के हीटरों में संग्रहीत करती है। स्मार्ट ग्रिड सॉफ्टवेयर गतिशील रूप से 5 मिनट के अंतराल में ऊर्जा आपूर्ति और मांग को अपडेट करता है, यह तय करता है कि बैटरी से ऊर्जा खींचनी है या पैनल से और इसे गर्म पानी के हीटर में कब स्टोर करना है। यह पायलट प्रोग्राम फ्रांस में इस तरह का पहला प्रोजेक्ट था।

मैनहेम
जर्मनी में मैनहेम शहर बिजली लाइनों पर रीयलटाइम ब्रॉडबैंड का उपयोग कर रहा है | ब्रॉडबैंड पावरलाइन (बीपीएल) संचार अपने मॉडल सिटी मैनहेम एमओएमए प्रोजेक्ट में है।

सिडनी
सिडनी ने ऑस्ट्रेलिया में भी, ऑस्ट्रेलियाई सरकार के साथ साझेदारी में स्मार्ट ग्रिड, स्मार्ट सिटी कार्यक्रम लागू किया।

एवोरा
इनोवग्रिड इवोरा, पुर्तगाल में एक अभिनव परियोजना है, जिसका उद्देश्य ग्रिड प्रबंधन को स्वचालित करने, सेवा की गुणवत्ता में सुधार करने, परिचालन लागत को कम करने, ऊर्जा दक्षता और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ावा देने और नवीकरणीय ऊर्जा और इलेक्ट्रिक वाहनों के प्रवेश को बढ़ाने के लिए बिजली ग्रिड को सूचना और उपकरणों से लैस करना है।. आपूर्तिकर्ताओं और ऊर्जा सेवा कंपनियों को उपभोक्ताओं की जानकारी और अतिरिक्त मूल्य वाले ऊर्जा उत्पादों और सेवाओं की पेशकश करने के लिए इस तकनीकी मंच का उपयोग करने की अनुमति देते हुए, किसी भी समय पूरे बिजली वितरण ग्रिड की स्थिति को नियंत्रित और प्रबंधित करना संभव होगा। बुद्धिमान ऊर्जा ग्रिड स्थापित करने की यह परियोजना यूरोप में तकनीकी नवाचार और सेवा प्रावधान के अत्याधुनिक स्थान पर पुर्तगाल और एनर्जियस डी पुर्तगाल को स्थापित करती है।

ई-ऊर्जा
तथाकथित ई-ऊर्जा परियोजनाओं में कई जर्मन उपयोगिताएं छह स्वतंत्र मॉडल क्षेत्रों में पहला न्यूक्लियोलस बना रही हैं। एक प्रौद्योगिकी प्रतियोगिता ने ऊर्जा का इंटरनेट बनाने के मुख्य उद्देश्य के साथ अनुसंधान और विकास गतिविधियों को करने के लिए इस मॉडल क्षेत्रों की पहचान की।

मैसाचुसेट्स
संयुक्त राज्य अमेरिका में स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों के पहले प्रयास में से एक को 2009 में मैसाचुसेट्स के राष्ट्रमंडल, एक अमेरिकी राज्य में बिजली विनियमन द्वारा खारिज कर दिया गया था। बोस्टन ग्लोब में एक लेख के अनुसार, नॉर्थईस्ट यूटिलिटीज की वेस्टर्न मैसाचुसेट्स इलेक्ट्रिक कंपनी| स्मार्ट कार्ड का उपयोग करना) एक पूर्व निर्धारित राशि से अधिक उपयोग की गई बिजली के लिए विशेष बढ़ी हुई प्रीमियम दरों के अलावा। इस योजना को नियामकों द्वारा अस्वीकार कर दिया गया था क्योंकि इसने श्रमिक वर्ग के लिए महत्वपूर्ण उपभोक्ता संरक्षण को समाप्त कर दिया था। शटऑफ़ के खिलाफ कम आय वाले ग्राहक। बोस्टन ग्लोब के अनुसार, कम आय वाले ग्राहकों के साथ भेदभाव करने वाली योजना और गरीबी को दूर रखने में मदद करने के लिए मैसाचुसेट्स कानूनों को दरकिनार किया गया। स्मार्ट ग्रिड योजनाओं और विशेष रूप से पश्चिमी मैसाचुसेट्स इलेक्ट्रिक की उपर्युक्त स्मार्ट ग्रिड योजना के सहायक पर्यावरण आंदोलन के एक प्रवक्ता ने कहा, यदि ठीक से उपयोग किया जाता है, तो स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी में चोटी की मांग को कम करने की बहुत संभावना है, जो हमें कुछ बंद करने की अनुमति देगी। सबसे पुराने, सबसे गंदे बिजली संयंत्रों में... यह एक उपकरण है।

ऊर्जा वरमोंट कंसोर्टियम
ऊर्जा वरमोंट कंसोर्टियम वरमोंट में एक अमेरिकी राज्यव्यापी पहल है, जिसे 2009 के अमेरिकी रिकवरी और पुनर्निवेश अधिनियम के माध्यम से वित्त पोषित किया गया है, जिसमें राज्य की सभी विद्युत उपयोगिताओं ने स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों की एक किस्म को तेजी से अपनाया है, जिसमें लगभग 90% उन्नत मीटरिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर परिनियोजन शामिल है, और वर्तमान में विभिन्न गतिशील दर संरचनाओं का मूल्यांकन कर रहे हैं।

नीदरलैंड्स
नीदरलैंड में एकीकृत स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों, सेवाओं और व्यावसायिक मामलों को प्रदर्शित करने के लिए एक बड़े पैमाने की परियोजना (>5000 कनेक्शन, >20 भागीदार) शुरू की गई थी।

चट्टानूगा
चट्टानुगा, टेनेसी में ईपीबी। चट्टानूगा, टीएन नगरपालिका के स्वामित्व वाली विद्युत उपयोगिता है जिसने 2008 में एक स्मार्ट ग्रिड का निर्माण शुरू किया, निर्माण और कार्यान्वयन में तेजी लाने के लिए 2009 में यूएस डीओई से $111,567,606 अनुदान प्राप्त किया ($232,219,350 के कुल बजट के लिए)। पावर-लाइन इंटरप्टर्स (1170 यूनिट्स) की तैनाती अप्रैल 2012 में पूरी हुई थी, और स्मार्ट मीटर (172,079 यूनिट्स) की तैनाती 2013 में पूरी हुई थी। स्मार्ट ग्रिड की बैकबोन फाइबर-ऑप्टिक प्रणाली का उपयोग पहले गीगाबिट-स्पीड इंटरनेट कनेक्शन प्रदान करने के लिए भी किया गया था। फाइबर टू द होम पहल के माध्यम से अमेरिका में आवासीय ग्राहकों के लिए, और अब निवासियों के लिए प्रति सेकंड 10 गीगाबिट्स तक की गति उपलब्ध है। अनुमान है कि स्मार्ट ग्रिड से बिजली कटौती में औसतन 60% की कमी आई है, जिससे शहर को सालाना लगभग 60 मिलियन डॉलर की बचत हुई है। इसने ट्रक रोल की खोज और दोषों का निवारण करने की आवश्यकता को भी कम कर दिया है, जिसके परिणामस्वरूप 630,000 ट्रक ड्राइविंग मील और 4.7 मिलियन पाउंड कार्बन उत्सर्जन में कमी आई है। जनवरी 2016 में, ईपीबी विद्युत नवीनीकरण (पीईआर) प्रमाणन में प्रदर्शन उत्कृष्टता अर्जित करने वाली पहली प्रमुख विद्युत वितरण प्रणाली बन गई।

ओपनएडीआर कार्यान्वयन
उच्च मांग अवधि के दौरान लोड शेडिंग और मांग में कमी के लिए कुछ परिनियोजन OpenADR मानक का उपयोग करते हैं।

चीन
चीन में स्मार्ट ग्रिड बाजार 2015 तक 61.4 अरब डॉलर की अनुमानित वृद्धि के साथ 22.3 अरब डॉलर होने का अनुमान है। हनीवेल ओपनएडीआर मांग प्रतिक्रिया मानक का उपयोग करते हुए चीन के स्टेट ग्रिड कार्पोरेशन के साथ चीन के लिए मांग प्रतिक्रिया पायलट और व्यवहार्यता अध्ययन विकसित कर रहा है। स्टेट ग्रिड कार्पोरेशन, चीनी विज्ञान अकादमी, और जनरल इलेक्ट्रिक चीन के स्मार्ट ग्रिड रोलआउट के लिए मानकों को विकसित करने के लिए मिलकर काम करने का इरादा रखते हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका
2009 में, अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने मांग प्रतिक्रिया कार्यक्रम के लिए दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन और हनीवेल को $11 मिलियन का अनुदान प्रदान किया, जो भाग लेने वाले औद्योगिक ग्राहकों के लिए पीक आवर्स के दौरान स्वचालित रूप से ऊर्जा उपयोग को कम कर देता है। ऊर्जा विभाग ने OpenADR मानक का उपयोग करते हुए कार्यक्रम को लागू करने के लिए हनीवेल को $11.4 मिलियन का अनुदान प्रदान किया। हवाईयन इलेक्ट्रिक कंपनी (एचईसीओ) पवन ऊर्जा की रुकावट का जवाब देने के लिए एडीआर कार्यक्रम की क्षमता का परीक्षण करने के लिए दो साल की पायलट परियोजना लागू कर रही है। हवाई का 2030 तक नवीकरणीय स्रोतों से 70 प्रतिशत बिजली प्राप्त करने का लक्ष्य है। एचईसीओ ग्राहकों को नोटिस के 10 मिनट के भीतर बिजली की खपत कम करने के लिए प्रोत्साहन देगा।

दिशानिर्देश, मानक और उपयोगकर्ता समूह
आईईईई स्मार्ट ग्रिड का हिस्सा, IEEE 2030.2 ट्रांसमिशन और डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क के लिए यूटिलिटी स्टोरेज सिस्टम के उद्देश्य से किए गए कार्य के विस्तार का प्रतिनिधित्व करता है। IEEE P2030 समूह 2011 की शुरुआत में स्मार्ट ग्रिड इंटरफेस पर दिशानिर्देशों का एक व्यापक सेट देने की उम्मीद करता है। नए दिशानिर्देश बैटरी और supercapacitor के साथ-साथ चक्का सहित क्षेत्रों को कवर करेंगे। समूह ने इलेक्ट्रिक वाहनों को स्मार्ट ग्रिड में एकीकृत करने के लिए 2030.1 प्रयास प्रारूपण दिशानिर्देश भी तैयार किए हैं।

IEC TC 57 ने अंतरराष्ट्रीय मानकों का एक परिवार बनाया है जिसे स्मार्ट ग्रिड के हिस्से के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इन मानकों में IEC 61850 शामिल है जो सबस्टेशन ऑटोमेशन के लिए एक आर्किटेक्चर है, और IEC 61970/IEC 61968 - सामान्य सूचना मॉडल (CIM)। CIM डेटा को सूचना में बदलने के लिए उपयोग किए जाने वाले सामान्य शब्दार्थ प्रदान करता है।

OpenADR एक ओपन-सोर्स स्मार्ट ग्रिड संचार मानक है जिसका उपयोग मांग प्रतिक्रिया अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। यह आमतौर पर उच्च मांग की अवधि के दौरान विद्युत शक्ति का उपयोग करने वाले उपकरणों को बंद करने के लिए सूचना और संकेत भेजने के लिए उपयोग किया जाता है।

MultiSpeak ने एक विनिर्देश बनाया है जो स्मार्ट ग्रिड की वितरण कार्यक्षमता का समर्थन करता है। मल्टीस्पीक में एकीकरण परिभाषाओं का एक मजबूत सेट है जो वितरण उपयोगिता या लंबवत एकीकृत उपयोगिता के वितरण हिस्से के लिए आवश्यक लगभग सभी सॉफ़्टवेयर इंटरफेस का समर्थन करता है। मल्टीस्पीक एकीकरण को एक्स्टेंसिबल मार्कअप लैंग्वेज (एक्सएमएल) और वेब सेवाओं का उपयोग करके परिभाषित किया गया है।

आईईईई ने तुल्यकालिक का समर्थन करने के लिए एक मानक बनाया है - C37.118। UCA अंतर्राष्ट्रीय उपयोगकर्ता समूह स्मार्ट ग्रिड में उपयोग किए जाने वाले मानकों के वास्तविक विश्व अनुभव पर चर्चा और समर्थन करता है।

लोनमार्क इंटरनेशनल के भीतर एक यूटिलिटी टास्क ग्रुप स्मार्ट ग्रिड से संबंधित मुद्दों से संबंधित है।

स्मार्ट मीटर अनुप्रयोगों के लिए एक सामान्य संचार मंच के रूप में टीसीपी/आईपी प्रौद्योगिकी के उपयोग की दिशा में एक बढ़ती हुई प्रवृत्ति है, ताकि आईपी प्रौद्योगिकी को एक सामान्य प्रबंधन मंच के रूप में उपयोग करते समय उपयोगिताएं कई संचार प्रणालियों को तैनात कर सकें। IEEE P2030 एक IEEE परियोजना है जो इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम (EPS) के साथ ऊर्जा प्रौद्योगिकी और सूचना प्रौद्योगिकी संचालन की स्मार्ट ग्रिड इंटरऑपरेबिलिटी और एंड-यूज़ एप्लिकेशन और लोड के लिए एक ड्राफ्ट गाइड विकसित कर रही है। NIST ने ITU-T G.hn को समार्ट ग्रिड के कार्यान्वयन के लिए पहचान किए गए मानकों में से एक के रूप में शामिल किया है जिसके लिए यह वहां विश्वास करता है मजबूत हितधारक आम सहमति थी। G.hn बिजली लाइनों, फोन लाइनों और समाक्षीय केबलों पर उच्च गति संचार के लिए मानक है।

OASIS EnergyInterop' - ऊर्जा इंटरऑपरेशन के लिए XML मानकों को विकसित करने वाली OASIS तकनीकी समिति। इसका शुरुआती बिंदु कैलिफ़ोर्निया ओपनएडीआर मानक है।

2007 के एनर्जी इंडिपेंडेंस एंड सिक्योरिटी एक्ट (ईआईएसए) के तहत, एनआईएसटी पर उन सैकड़ों मानकों की पहचान और चयन की देखरेख करने का आरोप लगाया गया है, जो यू.एस. में स्मार्ट ग्रिड को लागू करने के लिए आवश्यक होंगे। इन मानकों को एनआईएसटी द्वारा संघीय ऊर्जा नियामक को संदर्भित किया जाएगा। आयोग (एफईआरसी)। यह काम शुरू हो गया है, और एनआईएसटी के स्मार्ट ग्रिड कैटलॉग में शामिल करने के लिए पहले मानकों का चयन किया जा चुका है। हालांकि, कुछ टिप्पणीकारों ने सुझाव दिया है कि स्मार्ट ग्रिड मानकीकरण से प्राप्त होने वाले लाभों को स्मार्ट ग्रिड आर्किटेक्चर और प्रौद्योगिकियों को कवर करने वाले पेटेंट की बढ़ती संख्या से खतरा हो सकता है। यदि मानकीकृत स्मार्ट ग्रिड तत्वों को कवर करने वाले पेटेंट तब तक प्रकट नहीं होते हैं जब तक कि प्रौद्योगिकी व्यापक रूप से पूरे नेटवर्क (लॉक-इन) में वितरित नहीं हो जाती है, तब महत्वपूर्ण व्यवधान हो सकता है जब पेटेंट धारक बाजार के बड़े क्षेत्रों से अप्रत्याशित किराए को इकट्ठा करना चाहते हैं।

ग्रिडवाइज एलायंस रैंकिंग
नवंबर 2017 में स्वच्छ ऊर्जा समूह क्लीन एज इंक के साथ गैर-लाभकारी ग्रिडवाइज एलायंस ने इलेक्ट्रिक ग्रिड के आधुनिकीकरण के प्रयासों में सभी 50 राज्यों के लिए रैंकिंग जारी की। कैलिफोर्निया को नंबर एक स्थान दिया गया था। अन्य शीर्ष राज्य इलिनोइस, टेक्सास, मैरीलैंड, ओरेगन, एरिजोना, कोलंबिया जिला, न्यूयॉर्क, नेवादा और डेलावेयर थे। ग्रिडवाइज एलायंस की 30-प्लस पेज की रिपोर्ट, जो इलेक्ट्रिक ग्रिड को डिजाइन, निर्माण और संचालित करने वाले हितधारकों का प्रतिनिधित्व करती है, देश भर में ग्रिड आधुनिकीकरण के प्रयासों में गहराई से गोता लगाती है और उन्हें राज्य द्वारा रैंक करती है।

यह भी देखें

 * प्रभारी नियंत्रण
 * इलेक्ट्रानेट
 * ग्रिड के अनुकूल
 * ग्रिड ऊर्जा भंडारण
 * गृह ऊर्जा भंडारण
 * बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण
 * ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची
 * माइक्रोग्रिड
 * निर्धारित पैमाइश
 * स्मार्ट ग्रिड प्रोटोकॉल खोलें
 * देश द्वारा स्मार्ट ग्रिड
 * एशिया में स्मार्ट गांव
 * सुपर ग्रिड
 * वाहन से ग्रिड (V2G)
 * वर्चुअल पावर प्लांट
 * वाइड एरिया सिंक्रोनस ग्रिड
 * समझदार शहर

ग्रन्थसूची

 * Christian Neureiter, A Domain-Specific, Model Driven Engineering Approach For Systems Engineering In The Smart Grid, MBSE4U, 2017, ISBN 978-3981852929
 * Christian Neureiter, A Domain-Specific, Model Driven Engineering Approach For Systems Engineering In The Smart Grid, MBSE4U, 2017, ISBN 978-3981852929

बाहरी कड़ियाँ

 * Smart Grids (European Commission)
 * Smart Microgrids by Project Regeneration
 * The NIST Smart Grid Collaboration Site NIST's public wiki for Smart Grid
 * Emerging Smart Multi-Use Grids Multiple use scalable wireless network of networks
 * Video Lecture: Computer System Security: Technical and Social Challenges in Creating a Trustworthy Power Grid, University of Illinois at Urbana-Champaign
 * Wiley: Smart Grid Applications, Communications, and Security
 * Video Lecture: Smart Grid: Key to a Sustainable Energy Infrastructure, University of Illinois at Urbana-Champaign
 * Smart High Voltage Substation Based on IEC 61850 Process Bus and IEEE 1588 Time Synchronization
 * Energy To Smart Grid (E2SG), one of the major European Smart Grid research projects
 * Smart Grid: Communication-Enabled Intelligence for the Electric Power Grid
 * LIFE Factory Microgrid : Smart Grid project funded by the European Commission
 * Smart Hubs SLES: Smart Grid project part-funded by UK Research and Innovation