1、主動(dòng)配電網(wǎng)將導致在配電網(wǎng)電壓等級和更高電壓等級網(wǎng)絡(luò )中產(chǎn)生雙向潮流與數據流，如何建立合理的智能控制技術(shù)來(lái)實(shí)現大量小型電源之間的協(xié)調是一項新的技術(shù)挑戰。
首先需要獲取數據信息（配電網(wǎng)自動(dòng)化、家庭能源管理以及電動(dòng)汽車(chē)的數據信息），這就需要安裝大量的智能電表和需求側響應電表。同時(shí)，還需要研究合理的配電網(wǎng)結構以確保其能夠為當地的能量平衡提供更好的保障。另外，由于市場(chǎng)和制度正潛移默化地向著(zhù)高效管理、公平公正、成本回收的方向進(jìn)化，以市場(chǎng)為導向的分布式發(fā)電（如虛擬電廠(chǎng)）控制技術(shù)也是應對該項挑戰的可能方法之一。
2、先進(jìn)測量與監測設備的使用以及對信息交換的大量需求，對傳感技術(shù)及大數據處理技術(shù)提出了新的要求。
（1）在系統的運行、保護、檢修以及全壽命管理等過(guò)程中需要新的量測參數、網(wǎng)架信息、通信技術(shù)以及相關(guān)的新式算法。
（2）交換數據的識別及其相關(guān)需求，例如數據的可靠性、安全性等。
（3）故障恢復與轉供規劃方法。
（4）網(wǎng)絡(luò )安全與準入控制：網(wǎng)絡(luò )安全、信安全等問(wèn)題。
3、在各電壓等級下直流技術(shù)與電力電子（PE）應用的增長(cháng)及其在電能質(zhì)量、系統控制、系統安全以及系統標準化方面的影響。傳統的電路理論不能簡(jiǎn)單地直接用于分析交直流混合電網(wǎng)和含有大量電力電子設備的微電網(wǎng)，需要做更多新技術(shù)的相關(guān)研究。
（1）計及高壓直流（HVDC）和PE系統控制模型的交流電網(wǎng)性能的研究。
（2）在HVDC和PE運行過(guò)程中，交流和直流諧波過(guò)濾器所產(chǎn)生的諧波失真管理，以及由于電力電子用戶(hù)日益增加所產(chǎn)生諧波污染的去除。
（3）在交流電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，直流和基于PE的發(fā)電站在動(dòng)態(tài)響應及性能方面較傳統發(fā)電廠(chǎng)和交流線(xiàn)路有著(zhù)顯著(zhù)的區別。許多情況下，如何選用適當的設計和控制方法，從而大大增強全網(wǎng)的可靠性是需要考慮的重要問(wèn)題。
（4）高壓直流電網(wǎng)是一種與傳統電網(wǎng)在動(dòng)態(tài)響應和性能上皆有著(zhù)明顯不同的全新電網(wǎng)形式。建立完善的HVDC電網(wǎng)，需要靈活使用制造業(yè)的各種設備，并逐步完善各項標準和網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。
（5）高壓直流電網(wǎng)是一種全新電網(wǎng)形式。為了使其逐步的建立起來(lái)，需要建立相應的標準以及電網(wǎng)技術(shù)準則（gridcodes）。同時(shí)，不同制造商提供的設備也應該具有互換性。
（6）如何滿(mǎn)足日益增長(cháng)的終端直流供電的需求（例如居民用戶(hù)和商業(yè)建筑等）也是挑戰之一。
4、儲能系統中重要設備的發(fā)展及其對電力系統運行發(fā)展的影響。
為實(shí)現分布式能源之間的協(xié)調，儲能系統發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，同時(shí)也帶來(lái)了許多技術(shù)問(wèn)題。
（1）建設問(wèn)題：先進(jìn)材料、安裝成本和建設成本的下降、環(huán)境影響的降低、充放電周期效率的提升、重量減輕且尺寸密度的提升以及全壽命周期評價(jià)模型的研發(fā)等。
（2）運行和網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題：各電壓等級下儲能的影響、靜態(tài)穩定建模和動(dòng)態(tài)仿真、充放電管理、與RES聯(lián)合運行的混合系統、孤島管理、削峰能力，以及需求側管理技術(shù)協(xié)調運行等。
（3）抽水蓄能和電池儲能的協(xié)調發(fā)展。
5、針對系統運行、系統控制和市場(chǎng)/法規規劃，建立計及主動(dòng)用戶(hù)與不同發(fā)電形式間相互作用的新概念。
（1）發(fā)電站隨機組合以及柔性負荷和儲能導致的負荷變動(dòng)所帶來(lái)的運行挑戰。包括：功率平衡、阻塞管理、市場(chǎng)規劃和規范機制的改進(jìn)，以及促進(jìn)含用戶(hù)和RES參與的電力市場(chǎng)、有功無(wú)功儲備和風(fēng)險管理等。
（2）輸電系統中電力電子整合技術(shù)，如含HVDC線(xiàn)路的內部互聯(lián)系統會(huì )對可靠性、電力市場(chǎng)整合與控制以及電力系統動(dòng)態(tài)性能帶來(lái)挑戰。
（3）各大洲、各國、各地區電力系統控制的發(fā)展：輸電系統運行人員（TSO）、配電系統運行人員（DSO）、電力市場(chǎng)運行人員、能源服務(wù)商以及其他相關(guān)人員之間都需要共同協(xié)作。應當了解全網(wǎng)的地位、各系統間的界限，信息交互以及生產(chǎn)和負荷中心TSO、DSO及其他相關(guān)人員間的可操作接口。
（4）自動(dòng)化水平的提升：新開(kāi)發(fā)軟件的工具可以快速地確定系統在整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的狀態(tài)，其可提供決策支持，并為系統運行、自動(dòng)化結構以及電氣參數的調整、轉供自動(dòng)化、事故恢復等提供警示。
（5）應確保系統運行人員相關(guān)培訓和具有相應資質(zhì)。
6、發(fā)電廠(chǎng)的不同特征和發(fā)展中電網(wǎng)保護的新概念。
（1）新的輸電網(wǎng)廣域保護系統（WAPS）將可克服特定類(lèi)型繼電保護在可靠性、靈活性、檢修成本方面的局限性和不足。
（2）全新的發(fā)電技術(shù)會(huì )對保護系統產(chǎn)生影響，例如減小短路功率、導致潮流逆向等。
（3）故障穿越能力，即新發(fā)電機容量在承受由于故障所引起低電壓的能力。
（4）偶然性孤島檢測與蓄意性孤島運行，即部分配電網(wǎng)由于沒(méi)有連接至高壓網(wǎng)絡(luò )而呈現物理孤島情況。
（5）使用高效通信網(wǎng)絡(luò )的配電網(wǎng)中新式保護和自動(dòng)化功能。
（6）其他創(chuàng )新技術(shù)，例如直流斷路器。
7、計及新輸電/配電接口的全新規劃概念、環(huán)境約束的增加以及有功無(wú)功潮流控制的新技術(shù)。
（1）環(huán)境因素的更高社區意識（communityaware-ness）。
（2）不確定因素增加下的規劃和批準。
（3）現役設備的最佳利用。
（4）網(wǎng)絡(luò )投資規劃：規劃中需要考慮需求響應、分布式電源的分布，以及輸電線(xiàn)路和配電線(xiàn)路擴建投資的相互影響等因素。
（5）技術(shù)變化：需要了解各技術(shù)方案的成本、容量以及到期時(shí)間，以便進(jìn)行比較選擇。
（6）經(jīng)濟驅動(dòng)力的改變：這會(huì )影響資金的可用性和投資風(fēng)險，并可能對投資產(chǎn)生重大影響，尤其是在以市場(chǎng)為基礎的系統。
（7）市場(chǎng)和管理環(huán)境的改變（對中央規劃水平與市場(chǎng)方案的影響的比較）。
8、新用戶(hù)、新發(fā)電機、新網(wǎng)絡(luò )特征下評價(jià)系統技術(shù)性能的新方法。
（1）可用于解決時(shí)間集成動(dòng)態(tài)問(wèn)題以及多相功率流問(wèn)題的先進(jìn)計算技術(shù)和計算方法。
（2）在三相模型和正序建模間找到過(guò)渡。
（3）用于功率平衡和備用需求評估的先進(jìn)工具和技術(shù)。
（4）可對網(wǎng)絡(luò )的整體性能進(jìn)行優(yōu)化并可基于監控數據以及應用故障模式及影響分析（EMEA）來(lái)管理不確定性從而描述現有技術(shù)和新技術(shù)性能的規劃和運行工具。
（5）先進(jìn)的負荷建模技術(shù)。
（6）可對分散控制應用進(jìn)行建模的技術(shù)，即在環(huán)境的極限感知下能夠做出智能決策的功能，如多代理技術(shù)。
（7）主動(dòng)和自適應控制策略的建模（集中控制系統、電網(wǎng)友好型電器應用、需求管理等）。
（8）新技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)的模型。
（9）可以連接物理硬件設備和實(shí)時(shí)數字仿真器接口（RTDS）的硬件在線(xiàn)仿真工具。
（10）用于在各電壓等級下評估電網(wǎng)在更大DC和PE滲透率時(shí)諧波性能的工具和技術(shù)。
（11）循環(huán)（HIP）模擬工具中的硬件設計，即與實(shí)時(shí)數字模擬器（RTDS）進(jìn)行物理對接。
（12）可集成模擬傳輸系統和分配系統的協(xié)同仿真平臺。
（13）在電磁瞬態(tài)和正序仿真工具間找到過(guò)渡的方法。
9、線(xiàn)路容量的增長(cháng)，架空、地下、水下設施的使用，及其對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)性能和可靠性的影響。
（1）提高現有架空線(xiàn)路輸送能力的技術(shù)：更換耐高溫導線(xiàn)，重新張緊現有架空線(xiàn)導線(xiàn)，提高電壓等級，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。
（2）將交流轉換為直流線(xiàn)路，考慮交直流混合輸電，考慮架空線(xiàn)路的緊密排列和美觀(guān)性。
（3）考慮地下系統的過(guò)載能力和熱瞬態(tài)計算，及其對地下部分的設計標準產(chǎn)生的影響。
（4）新的海底和地下絕緣交流或直流電纜在高電壓中的應用，如海邊風(fēng)電場(chǎng)?？紤]以風(fēng)電場(chǎng)為解決方案的“海上”基礎設施與離岸發(fā)展的變電站和電纜，包括輸電和配電，并將風(fēng)荷載數據用于海底電纜的設計準則。
（5）制定深水電纜的設計標準和完善安裝技術(shù)，以實(shí)現相關(guān)關(guān)聯(lián)。
（6）提出對正在改變網(wǎng)絡(luò )狀況的輸配電設備的要求。
（7）將智能化技術(shù)引入到輸配電設備中。
10、使利益相關(guān)者了解技術(shù)和經(jīng)濟效益，吸引他們加入電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展。
需要考慮的因素包括：
（1）環(huán)境（自然環(huán)境、動(dòng)植物、EMF、聲噪、視覺(jué)沖擊等）既是電網(wǎng)發(fā)展的主要驅動(dòng)力，也是全球能源項目（發(fā)電、輸送）的主要阻力。
（2）環(huán)保因素（自然環(huán)境、人）是維持能源系統未來(lái)發(fā)展的主要動(dòng)力之一，這也是現在被電力部門(mén)逐漸了解的。
（3）同時(shí)，同金融行業(yè)一樣，能源系統也受到“外部世界”的激勵，如政策、NGO和其他利益相關(guān)者的影響等。
在規劃階段，應當采取的措施如下：
（1）證明項目能帶來(lái)的好處。
（2）保證可持續發(fā)展的原則和與之相關(guān)的問(wèn)題正在被考慮。
（3）考慮已經(jīng)在系統規劃、設計和備選方案中的公眾態(tài)度，咨詢(xún)以及需求。
在建設和運行階段，應當注意：
（1）需要符合環(huán)境標準。
（2）需要取得必要行動(dòng)的支持（如，維修）。
