大規模間歇發電的實時監控技術、出力特性及其對調度計劃的影響；大規模間歇發電的日前和日內調度策略和模型；省級、地區級和國家級逐級間歇能耗框架體系；間歇發電多時間尺度協調調度策略模型及系統示範工程。
大型風電場接入的柔性DC輸電系統分析與建模技術：柔性DC輸電系統數字-物理混合仿真平臺:交流/DC混合接入的控制方法:DC柔性輸電系統的故障分析和保護策略:輸電工程的關鍵技術和原型:核心設備開發和示範項目。
間歇供電的基礎數據、模型和參數辨識技術；間歇性供電與電網協調規劃技術；間歇供電並網全過程仿真分析技術；間歇性供電接入電網的安全性、可靠性和經濟性的分析評價理論和方法。
適應高滲透間歇性電源接入電網的綜合規劃方法；提高區域電網接受間歇性供電能力的關鍵技術；時空互補的區域電網間歇供電優化調度方法及協調控制策略:風、光、儲、水等電源多點接入互補運行技術；高滲透間歇供電區域電網防災技術、應急機制、數字仿真平臺及示範應用。
區域高密度多接入光伏系統並網及其與配電網協調的關鍵技術，重點研究屋頂、建築幕墻、光伏壹體化技術，探索並網運營的商業模式；功率可調的光伏系統和儲能系統穩定控制技術，區域高密度、多接入點光伏系統電能質量綜合調節技術，新型孤島檢測與保護技術，能量管理技術；不同儲能系統的高效智能雙向變流器、新型集中式和分散式孤島檢測裝置、分散式測控系統和中央測控系統等關鍵設備。
微電網規劃設計理論、方法、綜合性能評價指標體系、規劃設計支持系統、運行控制技術；微電網動態仿真實驗平臺和微電網中央運行管理系統；綜合利用多種能源的微網示範工程。
大容量儲能與間歇供電的互補機理，儲能系統與間歇供電的容量配置技術與優化方法；應用控制和能量管理技術提高儲能電站間歇供電的接入能力:儲能電站多點布局方法及廣域協調優化控制技術。
多類型新能源發電註重綜合吸收規劃、分析、調度運行、繼電保護、穩定控制、防災應急等領域的關鍵技術。針對我國風景資源豐富地區電網結構薄弱的問題，發展了電網綜合規劃方法，提出了時空互補的優化調度方法和協調控制策略，研究了高可靠性繼電保護和安全穩定協調控制系統，發展了防災技術和應急機制。
不同類型系統故障引起的大型風電場連鎖故障，抑制大型風電場連鎖故障的技術方案，大型風電場參與系統穩定控制的技術方案，包括大型風電場系統級故障穿越綜合解決方案及其在大型風電基地的示範應用。
風力發電機和光伏發電系統的先進控制技術；新能源發電設備的監控與信息技術；新能源電站智能協調控制技術及協調控制系統。
風光儲分布式發電接入配電網的控制與保護、可靠供電技術和信息技術；風光儲分布式發電接入配電網的電能質量問題:分布式發電接入配電網示範項目，包括風能和太陽能存儲。
綜合運用多種技術手段，突破小水電群大規模接入電網的技術瓶頸，降低其對電網安全穩定運行的影響。研究提高小水電群消納能力的電網優化方法和靈活交流、靈活DC輸電技術，小水電發電量預測技術，小水電監控與仿真平臺集成技術，小水電與大中型水電群系統的多時段協調控制方法，小水電與風電、火電系統的多時段協調控制，提高小水電群消納能力的區域穩定控制理論、控制方法和控制系統。
建立了間歇能源發電出力的概率分布規律及相應模型，包括間歇能源網源協調控制技術、間歇能源發電系統故障穿越技術、間歇能源發電系統電氣故障診斷及自愈技術。
“風電+抽水蓄能”的運行模式。設計風電抽水蓄能聯合運行模式，建立聯合優化模型、聯合仿真、安全校核、模擬交易等支持系統。，形成完整的風電抽水蓄能聯合運行管理體系框架。
間歇性供電的功率波動特性及其對電網的影響:廣域有功功率和頻率控制、分級無功和電壓控制技術、電力系統動態穩定分析和控制技術；單元農場群電網分層分散協同控制技術:新能源電力系統嚴重故障下的故障演化機理和安全防禦策略，考慮交流和DC輸電模式下間歇供電緊急控制、輸電系統緊急控制等安全控制措施的協調控制技術。
大規模間歇性供電的交流-DC互聯大電網協調優化運行技術、廣域協調阻尼控制技術、狀態監測與信息集成技術、實時風險評估技術、智能優化調度與安全防禦技術。電動汽車換電站的運行特點，換電站作為分布式儲能單元接入電網的關鍵技術和控制策略；電池梯級利用的篩選原則、分組方法和系統方案；更換站的多用途轉換器；置換站和儲能站綜合監控系統；換電站與儲能站壹體化示範工程。
電動汽車充電需求特點及大規模電動汽車充電對電網的影響；電動汽車有序充電控制管理系統；電動汽車有序充電測試系統。
電動汽車與電網互動的控制策略及關鍵技術:電動汽車智能充放電電機、智能車載終端和電動汽車與電網互動協調控制系統；電動汽車與電網互動實驗驗證系統:電動汽車充放電設施檢測技術。
電動汽車充放電新技術:電動汽車智能充放電控制策略及檢測技術:充電設施與電網互動運行關鍵技術。
大型電動汽車電池更換技術、計量充電、資產管理技術；充電設施運營的商業模式；基於物聯網的智能充換電服務網絡運營管理系統建設方案。基於鋰電池儲能器件的大容量技術，包括電池組動平衡、電池模塊、基於電池模塊的儲能規模放大、電池系統管理監控與保護等技術；電池儲能系統大規模集成技術，包括大功率儲能裝置及儲能大規模集成設計方法、大容量儲能系統監控與保護技術、儲能系統冗余與擴展方法、儲能電站監控平臺。
多類型儲能系統的協調控制技術；多類型儲能系統的容量分配、最優選擇準則和最優協調控制理論體系；基於多類型儲能系統的應用工程示範。
單體鈉硫電池產品化、規模化制備自動化關鍵問題，集成應用核心技術，鈉硫電池先進工業化制備技術，兆瓦級鈉硫電池儲能電站集成應用技術。
兆瓦以上液流電池儲能關鍵技術，5MW/10MWh全釩液流儲能電池系統在風力發電中的應用示範，擁有自主知識產權的國際領先的液流電池產業技術平臺。
鋰離子電池模塊化分組技術:電池儲能系統熱管理技術、狀態監測與均衡技術、儲能電池檢測與評估技術；模塊化儲能和轉換器技術，以及不同類型儲能材料和功率轉換器之間的配合原理；基於變換器模塊的大型電池儲能系統集成技術和儲能系統電站技術。
儲能系統特性檢測技術；儲能系統的應用基礎和評價規範；儲能系統並網性能評估技術涵蓋了電能存儲系統研究、制造、測試、設計、安裝、驗收、運行、維護和恢復全過程的技術標準和應用規範。智能配電網自愈控制框架、模型、模式和技術支持系統；含分布式電源/微網/儲能裝置的配電網系統分析、仿真和測試技術；考慮安全性、可靠性、經濟性和電能質量的智能配電網評價指標體系：含分布式電源/微網/儲能裝置的配電網在線風險評估與安全預警方法、故障定位、網絡重構、災難預案和黑啟動技術；智能配電單元統壹支撐平臺技術:智能配電網自愈控制保護設備和自愈控制系統；智能配電網自愈控制示範工程。
靈活和交互式智能電源技術架構；智能用電先進測量系統標準、系統和終端技術；用戶用電環境(尤其是城市微觀氣象)與用電模式的相互影響，不同條件下的負荷特性以及對用電交互終端和家用電控制設備的影響；智能用電雙向互動運行模式及支撐技術。
智能配電示範園區規劃優化及供電模式優化方法。壹次配電設備與智能配電終端的融合集成技術；配電自動化系統、智能用電信息支撐平臺、智能配電網自愈控制系統集成技術；用電信息采集系統、先進計量系統和智能用電交互平臺集成技術；智能用電社區用戶能效管理系統與智能家居集成技術；智能建築自動化系統與建築電氣管理系統的集成技術:分布式儲能系統的優化配置方法和運行控制技術:提高配電網接受間歇性供電能力的分布式儲能系統優化配置方法和運行控制技術，參與配電網負荷管理的分布式儲能系統優化調度方法，配電網分布式儲能系統綜合能量管理技術；智能配電示範園區。
主動配電網的網絡結構和信息控制策略，主動配電網間歇性能量的多層次分層消耗模式，主動配電網與間歇性能量的協調控制技術。
智能配電網新型保護和測量原理及算法:智能配電的高性能通信網絡技術:智能配電網廣域測量、自適應保護、重合閘等關鍵技術；智能配電網新型測量、通信和保護設備的開發與產業化。
智能配電網優化調度模式和技術，分布式電源、配電網和多樣化負荷的優化調度方法；包括優化調度系統、新能源管控設備等關鍵設備；智能配電網運行狀態的安全、可靠、經濟、優質評估技術。
鋼鐵企業等大型工業企業電網智能配用電壹體化技術。配電自動化系統、智能用電信息支撐平臺、智能配電網自愈控制系統集成技術；用電信息采集系統、先進計量系統和智能用電交互平臺集成技術；分布式儲能系統的優化配置方法和運行控制技術。
適用於海島、油田能源高效利用的智能配電網集成技術，包括信息支撐平臺、自愈控制、用電信息采集、先進計量、用電交互、能效管理、儲能系統優化配置和運行控制、配電網綜合示範工程建設等。
高效自治微電網規劃、設計與評估體系，穩態運行與多維能量管理技術，微電網多空間尺度自治運行控制器原型，統壹調度平臺軟件，多空間尺度高效自治微電網示範應用。
孤島微電網頻率穩定機理及負荷頻率控制方法，孤島微電網電壓穩定機理及動態電壓穩定控制方法，可再生能源大規模接入孤島微電網技術，示範工程建設，孤島微電網系統現場運行測試及實證研究。電網智能調度綜合支撐關鍵技術:大電網運行狀態感知、整體建模、風險評估和故障診斷技術；多層次多維協同節能優化調度等關鍵技術。
在線安全分析並行計算平臺的協調優化調度技術，復雜條件下在線安全穩定運行的綜合安全指標、評估方法和實現架構；大功率集中輸電系統阻尼控制技術，次同步諧振/次同步振蕩在線監測、分析、預警及阻尼控制技術；基於廣域信息的大電網智能協調交流/DC控制和緊急控制技術。傳感器接口及植入技術、電子式互感器集成設計技術(EVT/ECT)、智能開關設備技術標準體系及智能化實施方案；具有測量、控制、監視、計量、保護等功能的智能元件技術及其與智能開關設備的有機集成技術；適用於氣體中壓、微水等傳感器和接口技術，具有高抗振性的位移、紅外定位溫度、聲學、局部放電信號，以及各種傳感器的可靠性設計技術和檢驗標準；開關設備運行、控制及可靠性的智能評估與預測技術，智能開關設備與控制系統的信息交互技術，開關設備的編程及選相合閘控制技術等。
基於RFID、GPS和狀態傳感器集成識別、定位、跟蹤和監控的高壓設備智能監控模型，輸變電設備智能測量系統下的全景狀態信息模型；具有數據存儲能力、計算能力、聯網能力、信息交換和自主協作能力的集成智能監控裝置；基於IEC標準的全站設備狀態信息通信模型和接口架構，輸變電設備狀態信息與自動化信息集成關鍵技術，全站設備狀態采集與集成設備標準化關鍵技術；輸變電高壓設備智能監測與診斷技術，輸變電領域多站分層分布式狀態監測、采集與綜合數據集成、存儲與分析應用系統。智能配電信息通信系統及建模方法:智能配電系統的海量信息處理技術:智能配電信息集成架構及互操作技術:復雜配電系統的統壹數據采集技術:智能配電服務的信息集成與交互技術:智能配電信息安全技術；智能配電和高性能通信網絡技術等。
電力通信網絡技術系統的安全機制和屬性:通信安全對智能電網安全穩定運行的影響：保障智能電網各方面的通信安全技術和組網方式；廣域電網實時通信業務的可靠傳輸技術，支持多重故障恢復的通信網絡自愈重構技術；電力通信網絡的安全監控與防禦技術:電力通信網絡安全性能優化技術:電力通信網絡安全評估系統:智能電網通信網絡綜合管理與網絡智能分析技術，電力通信網絡綜合仿真與測試平臺，電力通信智能網絡管理示範工程。
實用新型電力參數傳感器、多參數傳感集成的無線傳感器網絡技術和多測點多參數的光纖傳感器網絡技術；多傳感器融合技術；電力傳感器網絡綜合信息接入與傳輸平臺技術:電力物聯網編碼技術、海量數據存儲、過濾、挖掘和信息聚合技術；新壹代高性能電力線載波(寬帶/窄帶)關鍵通信技術；新型電力專用光纜及試點工程，新型專用光纜的設計、制造、測試、施工、運行和維護的配套技術和基本技術框架，新型專用光纜的應用模式和技術方案；智能電網中統壹通信的應用模式、部署方式和網絡架構，以及統壹通信在支撐調度、應急、電力管理等環節的應用和解決方案。
智能電網統壹信息模型及信息化總體框架:電網海量信息的存儲結構、索引技術、混合壓縮技術、數據並發處理、磁盤緩存管理、虛擬化存儲、安全可靠存儲機制等信息存儲技術；基於計算機集群系統的並行數據庫統壹視圖和接口、並行優化、海量負載均衡和海量並行數據備份恢復技術；海量實時數據和非實時數據的集成檢索與利用技術；雲計算在海量數據處理中的應用技術:海量實時數據庫管理系統；高效存儲和實時處理的智能信息服務平臺示範項目。
電網可視化信息的模式識別、圖形分析、虛擬現實等技術，可視化支撐技術框架；智能監控系統架構、計算機視覺感知方法、智能行為識別與處理算法等關鍵技術；智能電網雙向互動信息服務平臺技術，桌面終端、移動終端、互動大屏幕等多信息展示渠道；智能電網雙向互動信息服務平臺示範工程。靜止同步串聯補償器和統壹潮流控制器關鍵技術，包括主電路拓撲、仿真分析技術、關鍵元器件設計制造技術、控制和保護技術、試驗和測試技術、工業裝置開發和示範應用；采用靈活交流輸電設備的潮流控制和靈活調度技術。
高性能、低成本、安裝操作方便的新型高壓大容量固態短路限流器，包括新型固態限流器的分析、建模與仿真技術，固態限流器主電路設計技術，固態限流器的控制與保護策略，工程化新型高壓大容量固態限流器的開發。
面向輸電系統應用的高溫超導限流器關鍵技術包括限流機理、主電路拓撲、建模與仿真分析、優化設計方法、控制策略、保護系統、測試與試驗技術，以及220kV高溫超導限流器演示裝置的研制。
高壓直流輸電系統高壓直流斷路器分斷原理的理論分析、模型與仿真、直流斷路器總體方案、成套電氣與結構、關鍵部件、系統集成、成套試驗方法、SF6斷路器電弧特性等。，15kV直流斷路器樣機開發示範工程。
高壓輸電系統用320kV陸上和海底電纜的絕緣結構型式、機電特性、絕緣、結構和導電材料的選擇、成型工藝、相關試驗和測試方法、可靠性試驗、研制和相關試驗。
DC輸電系統DC電流和電壓測量方法與技術、DC輸電系統DC電流和電壓測量方法與技術路線、DC輸電系統測量裝置測量與校準方法、高電位DC電流和電壓測試系統、全光DC電流互感器和全學習DC電壓互感器、滿足特高壓直流輸電和柔性直流輸電要求的樣機以及相關試驗、認證和示範應用。
變流器拓撲和主電路的優化，多端柔性DC供電系統的分析、計算和仿真；研究了多端DC供電系統與交流供電系統的相互作用和運行方式，以及多端DC供電系統的控制保護系統架構、電壓、潮流和電能質量控制方法；緊湊型、模塊化換流站設備及其控制保護系統，以及在城市供電中的示範應用。
DC配電網拓撲、基本模型、控制與保護方案、DC配電網仿真模型與技術、DC配電網設計技術、DC配電網換流站關鍵設備、DC配電網經濟安全指標體系及評估方法、DC配電網建設及考慮各種分布式電源接入和電動汽車充換電設備與電網互動的優化運行方案、DC配電網管控系統、DC配電網示範工程及相關技術、裝置和系統的有效驗證。在相對獨立的地理範圍內，建立涵蓋發電、輸電、配電、用電、儲能的智能電網綜合示範工程，實現智能電網多個領域技術的綜合測試、實驗和示範，研究智能電網可行的商業運營模式，形成體現低碳、高效、兼容接入、靈活交互等特點的未來智能電網形態的整體展示。
智能電網綜合示範的技術領域包括:
大規模接入間歇能源並網技術；
電網技術與電動汽車充電設施的協調運行；
大規模儲能系統；
高密度多點分布式供能系統；
智能配電系統；
用戶與電網的交互技術；
智能電網信息和通信技術。