Lưới điện là mạng lưới vận chuyển điện năng từ nơi sản xuất đến nơi sử dụng. Nó bao gồm máy phát điện, đường dây truyền tải, trạm biến áp, máy biến áp và dây dẫn phân phối. Lưới điện thường được gọi là cỗ máy lớn nhất từng được chế tạo.

Hệ thống hoạt động theo thời gian thực. Cung và cầu phải khớp nhau ngay lập tức. Nếu chúng lệch nhau, tần số và điện áp sẽ dao động, và thiết bị có thể ngừng hoạt động. Các nhà điều hành lưới điện cân bằng hệ thống từng giây một, điều phối các nhà máy và huy động nguồn dự trữ. Các định luật vật lý không cho phép sai sót dù nhỏ.

Hệ thống lưới điện đang cũ kỹ và chịu áp lực lớn. Nhiều đường dây truyền tải được xây dựng từ nhiều thập kỷ trước. Năng lượng tái tạo có cách vận hành khác so với các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch, thường từ các vùng xa xôi đến các thành phố. Thời tiết khắc nghiệt gây áp lực lên thiết bị. Các cuộc tấn công mạng đang trở thành mối đe dọa ngày càng gia tăng. Hiện đại hóa lưới điện là một trong những thách thức lớn nhất về cơ sở hạ tầng của thế kỷ này.

Các thành phần chính

• Các trạm phát điện
• Đường dây truyền tải điện cao áp
• Trạm biến áp và máy biến áp
• Mạng lưới phân phối
• Trung tâm điều khiển