4.1.5.大型互联电网继电保护与自动装置技术
继电保护整定计算一体化系统。分析三级调度对于继电保护整定计算的功能需求，研究继电保护整定计算系统今后的发展趋势和实现模式；全方位研究包括数据平台、应用接口、计算风格、整定原则等方面的标准化技术，实现整定计算系统一体化设计。
基于电网实时运行信息的继电保护预警系统。研究开发基于EMS实时信息的集继电保护离线优化整定计算、在线校核、在线整定、定值在线上传、远程下发和实时修改于一体的远程优化配置系统。
继电保护运行分析技术支持系统。对继电保护设备与运行基础数据进行梳理与整合；研究对继电保护设备及运行情况的自动统计与智能评估技术；研究综合利用雷电定位系统、地理信息系统、行波测距、保护测距、录波测距等综合信息的智能故障分析与定位技术。
基于电网实时运行信息的继电保护预警系统。对EMS系统提供的电网实时信息、保护故障信息管理系统的保护动作信息、定值信息、整定计算系统的参数及定信息值等进行综合分析，对电网保护定值存在的安全性隐患进行智能化告警，大幅度提高对电网继电保护运行风险的预判和处理能力。
特高压环境下的保护技术。研究特高压直流保护系统的原理和保护方案、特高压对交流保护系统的影响、特高压直流保护的整定原则、换流变保护与直流保护之间的配合等问题；研究特高压交流输电线路保护原理及关键技术。
4.1.6.大型互联电网安全控制技术
先进控制理论在电力系统设备控制上的应用技术。研究大型机组励磁、调速控制系统及其附加控制系统的先进控制实用化技术及在南方电网的应用推广；研究FACTS、HVDC等的智能分散协调控制技术。
大型互联电网低频振荡分析与控制。研究西电东送环境下南方电网的低频及超低频振荡问题与对策；研究大型互联电网低频及超低频振荡的实时监测与智能预警可视化平台；研究基于PMU和WAMS的全网PSS协调自适应整定技术；研究利用FACTS设备抑制区域间振荡的控制技术。
大容量输电通道安全稳定控制技术。研究西电东送环境下南方电网大容量输电通道的安全稳定分析与控制技术；研究大容量输电通道故障条件下的潮流转移问题及相应的保护与控制协调技术；研究短路电流限制技术；研究大电网解环与分层分区运行、协调控制与相互支援技术；研究大比例受电对区域系统的安全稳定影响及对策；研究智能安全稳定裕度分析与机网协调控制技术。
大型互联电网智能安全综合防御体系。研究严重故障下的紧急控制；研究严重故障下直流对交流系统的紧急支援技术；研究基于PMU的电源-电网-负荷全局协调紧急控制技术；研究互联电网结构能控性和脆弱性理论，发展实用化的主动解列技术，建立智能化第三道防线的理论体系；研究第二、三道防线的协调优化技术，在全网动态安全监测的统一数据平台基础上，逐步构建离线、在线、实时协调一体的大电网智能安全稳定综合防御体系。
大型互联电网紧急状态后的恢复控制。研究大型互联电网解列后的孤岛控制与调度运行技术；研究南方电网黑启动电源配置和相关技术、黑启动方案及标准，编写黑启动典型操作卡。
4.1.7.交直流混合输电控制关键技术
基于广域信息的交直流协调阻尼控制系统。完善现有多直流协调控制系统，进一步研究基于广域信息的发电机励磁与新增直流附加阻尼控制系统的协调优化设计，逐步形成发电机与直流、本地与广域、分散与集中、分区分层的综合阻尼自适应控制系统。
机网协调机制下的次同步谐振/振荡抑制技术。针对固定/可控串补和HVDC系统可能导致的次同步谐振（SSR）和振荡（SSO）问题，基于机网协调机制，研究其控制策略、实用化技术和相应技术装备。
应对潮流大范围转移的交直流协调紧急控制和恢复策略。针对南方电网直流落点密集，受端系统电气距离近、相互影响强的特点，研究对直流或受端系统故障的监测预警技术及其反措；研究直流落点故障后避免潮流大范围转移的保护与控制技术；研究多回直流间的紧急功率支援与协调恢复策略，以及与切机切负荷的协调优化控制技术等。
交直流供电的大型受端电网电压稳定实时预警与控制技术。研究交直流混合供电的大型受端电网的可能出现的电压稳定性问题；逐步建立面向交直流混合供电的大型受端电网电压安全实时预警平台；研究其在严重故障下的电源、电网、负荷及补偿设备的协调优化控制技术。
