Sieć smart grid jest zespołem elementów połączonych i współdziałających ze sobą w inteligentny sposób w ramach systemu elektroenergetycznego. Ważną cechą smart grid jest możliwość komunikacji między wszystkimi uczestnikami rynku energii. Dzięki temu sieć jest w stanie określić gdzie i kiedy powstaje popyt i podaż na energię i potrafi przekierować ją w miejsca gdzie jest ona najbardziej potrzebna. Podnosi się przez to niezawodność i efektywność dostaw energii. Aby jednak sieć smart grid mogła pełnić swoje funkcje, musi być wyposażona w odpowiednie komponenty i aplikacje. W zależności od zaawansowania infrastruktury energetycznej i komunikacyjnej sieci smart grid mogą realizować poszczególne zadania i funkcje.
Rysunek 1. Idea smart grid.
Do komponentów w ramach sieci elektroenergetycznej zalicza się różnego rodzaju generacje, w tym oparte na źródłach odnawialnych, takie jak: farmy wiatrowe, farmy słoneczne, elektrownie wodne, biogazownie. Wszystkie te komponenty mogą uczestniczyć w rynku energii, zapewniając jak najwyższą niezawodność dostaw energii, uwzględniając aspekty ekonomiczne i nie zwiększając przy tym zanieczyszczenia środowiska poprzez emisję dwutlenku węgla.
W ramach sieci komunikacyjnej wyróżnia się komponenty umożliwiające zbieranie i przesył różnego typu informacji począwszy od sygnałów określających stan systemu i komponentów a kończąc na sygnałach sterujących, definiujących nowe punkty pracy urządzeń. Nieodłącznym aspektem związanym z siecią teleinformatyczną są protokoły komunikacyjne zapewniające niezawodne i bezpieczne sterowanie urządzeniami automatyki i generacjami.
Nowoczesne sieci elektroenergetyczne wspierane sieciami komunikacyjnymi są w stanie optymalnie zarządzać mocami wytwórczymi, obciążeniami, magazynami energii i urządzeniami energetycznymi zapewniając bezpieczną i niezawodną pracę systemu i ciągłość dostaw energii do klientów. Zwiększający się udział zdecentralizowanych odnawialnych źródeł energii wymaga od sieci przesyłowych i dystrybucyjnych możliwości dwukierunkowego przesyłania mocy przy spełnieniu podstawowego zadania, którym jest zasilanie odbiorców. Sieci smart grid umożliwiają również uczestnictwo klientów w systemie, dzięki zastosowaniu nowych komponentów jak np. smart meter oraz aktywne zarządzanie popytem (demand side management).
Rysunek 2. Nowoczesne, inteligentne sieci elektroenergetyczne.