智能电网需要两个主要基础结构的合并，即电力系统和通信基础结构。为了提高系统性能，实现分布式能源的整合和改进电力系统的可靠性和电能质量，各种智能应用和技术在功能上需要实现传感器和设备间的通信。所以，通信基础结构是实现各种智能应用和技术的基础。智能电网的另外一个重要组成部分是信息系统。实现信息系统按照智能应用进行整合，需要通用信息模型和实现互操作性的准则，这两方面共同实现不同电网设备和信息系统间的互相通信和协调。
（一）智能电网的整体架构
从总体目标上看，面向智能电网的信息通信技术平台应当是高度集成的开放式通信系统。它在覆盖范围上应涵盖电源、电网、用户的全流程，形成统一整体；在业务环节上应覆盖电网建设、生产调度、电能交易、技术管理的全方位；在管理控制上应贯穿电网规划、设计、建设、运行维护、技术改造、退役的全过程；在数据流传送上应包括信息采集、信息传输、信息集成、信息展现、决策应用等各阶段，最终形成电力流、信息流、业务流的高度融合和一体化。智能电网信息通信技术平台，除了为电网安全、稳定、经济、优质和高效运行提供全方位的技术支撑外，还将为绿色节能环保、资源最优化配置、防灾减灾等提供坚强的技术支持。
从具体内容上看，面向智能电网的物联网结合电网各大环节的应用需求，确立了智能输电、智能变电、智能配电和智能用电4大应用模块，从4大模块的应用需求出发，搭建电力综合信息平台。面向上层的信息处理和应用，信息平台数据库作为信息处理的有效载体，紧密结合云计算技术，以实现泛在数据的实时处理分析。通过对海量信息的有效处理，智能电网实现包括对输电线路、变电站设备、配电线路及配电变压器的实时监测和故障检修，统一调配电力资源，实现与用户的信息双向互动，进而满足高效、经济、安全、可靠和互动的智能电网内在要求。
在感知延伸互动阶段，智能电网的物联网应用框架利用大面积、高密度、多层次铺设的传感器节点、RFID标签及多种标识技术和近距离通信手段，实现电网信息的全面采集，针对各个环节的不同特点和技术要求，分别在电力输、变、配、用4大环节搭建传感网络，同时结合多种近程通信技术，通过数据的大量采集提高信息的准确性，为智能电网的高效节能、供求互动提供数据保障。
在信息传输阶段，智能电网以电力通信网作为信息传输通道，利用光纤或宽带无线接入方式传输输电线路信息、变电站设备状态信息、电力调配信息及居民用电信息，实现对全网信息的实时监控。
（二）面向智能电网的物联网分层网络架构
面向智能电网的物联网应用功能框架，根据各大环节的不同特点，提出了不同的应用需求。根据不同阶段完成功能和支撑技术的差异，结合物联网基本网络模型，面向智能电网的物联网分为感知延伸层、网络层和应用层三层网络体系架构。
1.感知延伸层(https://www.xing528.com)
感知延伸层的监测目标包括与电力环节相关的电力对象、家居对象和智能安防等其他对象。电力对象的感知范围涵盖输电、变电、配电、用电等环节中的气象环境、设备状态信息及用户用电信息；家居对象的感知则涵盖家庭水热电表和远程操控的智能家电等；而其他对象则包含各种负责安防监控的传感器、摄像头、RFID标签等短距离通信设备。从感知对象上采集到的信息经过一定的分类和预处理，通过无线自组织传感网、红外通信、现场总线等多种短距离通信手段接入感知终端和互动终端，在终端设备上体现感知数据并实现与用户的交互式操作。
2.网络层
网络层又分为接入网和核心网。首先，感知终端和互动终端的信息通过网关屏蔽各网络之间的差异，按数据类别和安全等级分别传至电力接入专网和互联网。电力接入专网主要包括电力光纤接入网和宽带无线接入网。通过电力接入专网与电力核心网互联，对采集数据进行实时、可靠的回传；互联网侧包含以太网、ADSL、4G、5G、xPON等多种接入方式。
3.应用层
应用层针对智能电网各项业务的需求，搭建各种电力应用平台。各应用平台系统在通过传感手段获得大量数据的基础上提供更加细致的管理和控制。另外，应该在现有电力应用平台的基础上搭建新型感知互动平台，电网企业通过这个平台与社会用户进行相互感知与互动。感知互动平台与电力核心网之间的连接必须是在内外网相互隔离的条件下，有强有力安全措施保障的间接互联。
面向智能电网的物联网平台相较于现有电力通信网，在环境感知性、自愈性、互动性和安全性等方面都具有较大优势，而这些优势无疑是现有电网向着信息化、自动化和互动化的智能电网迈进的根本保障。面向智能电网的物联网平台和现有电力通信网的性能比较如表7-1所示。
表7-1 面向智能电网的物联网平台和现有电力通信网的性能比较
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