4.1.2.大型互联电网故障在线预警与预防控制关键技术
大型交直流系统安全预警指标体系。研究安全预警指标体系组成，基于“数据挖掘”或“知识发现”技术研究提取最能表征电网安全的特征信息的关键物理变量，定义出物理意义明确、便于在线计算的指标；研究指标的在线计算方法以及极限值计算方法；研究利用综合指标构成电网安全稳定运行规则的方法。
高可信度状态估计与参数估计方法。研究状态估计结果评价准则；研究高可信度状态估计方法，致力于实现坏数据的自动完全识别以及估计值误差范围的准确界定；研究利用多次状态估计结果或利用PMU测量出的扰动数据进行高可信度参数估计的方法。
电网运行的安全风险评估与预防控制技术。研究基于不确定性建模的安全风险评估技术；研究基于风险的预防控制策略；研究预防控制和稳定控制的协调问题，建立电网调度决策中的安全和经济协调的科学决策方法。
多目标多控制手段协同的新型预防控制技术。研究多目标多控制手段协同的新型控制理论；研究支持多目标多控制手段协同控制的自动化系统。
4.1.3.大型互联电网有功/频率控制技术
有功/频率多时间尺度协调控制实用化技术。研究日前计划、滚动优化、实时调度以及AGC控制之间的过渡机理和协调技术，确保不同时间尺度优化决策结果的连贯性和自洽，提高发电的节能性和安全性。
网省之间以及省与省之间的控制协调策略。研究各省区频率控制策略，加强省区之间调频的协调与配合，减少频率的超调/欠调和机组的频繁动作，加快系统频率的回复速度；深入研究直调机组在系统调频中的作用。
计及大电网安全因素的动态优化实用化技术。研究安全约束下的机组组合、经济调度的快速算法；研究发电计划的高效安全校核算法。
有功/频率多目标优化的基础理论及其实用化技术。研究在正常运行状态、深度调峰及特大扰动等不同情况下，AGC的控制目标和控制策略；通过理论分析、数字仿真以及现场实验的手段，研究系统不同运行状态下的AGC控制模式和控制目标的自适应转变技术。
一次调频、二次调频性能评价标准与协调控制技术研究。建立南方电网水、火电机组调速器模型和实测参数库；研究南方电网一次调频、二次调频协调控制技术，提出各水、火电机组一次调频、二次调频的投运原则和协调机制，解决一次调频、二次调频的超调、反调和调节不到位等问题；研究适应南方电网特点的考核指标和考核方法。
4.1.4.大型互联电网全局无功/电压优化控制技术
分层分区的自动电压控制系统在空间维度上的协调技术。研究不同分区和不同电压等级间无功/电压控制的相互影响和协调理论；研究无功扰动发生区域的区分方法以及各分区控制动作对相邻分区影响的评估方法；研究不同分区和不同电压等级间电压/无功控制的协调变量以及定值设定方法。
不同控制时间常数的自动电压控制系统在时间维度上的协调技术。研究不同控制时间常数的各类电压控制器的解耦和协调控制技术；基于高速同步相量采集（PMU）技术和广域量测系统（WAMS），研究考虑通信时滞的广域系统动态电压协调控制技术。
自动电压控制与其他不同类型控制系统间的协调技术。研究自动电压控制与自动发电控制间的协调技术；研究自动电压控制与风力发电系统等新形式控制系统间的协调技术。
交直流间的无功控制协调技术。针对南方电网大规模交直流混合输电特点，研究交流电网自动电压控制与直流输电系统自身具备的快速无功补偿能力之间的协调控制方法；研究直流功率设定和降压运行模式对交流侧无功电压分布的影响及对策。
