（3）在各电压等级下直流技术与电力电子（PE）应用的增长及其在电能质量、系统控制、系统安全以及系统标准化方面的影响。传统的电路理论不能简单地直接用于分析交直流混合电网和含有大量电力电子设备的微电网，需要做更多新技术的相关研究。
1）计及高压直流（HVDC）和PE系统控制模型的交流电网性能的研究。
2）在HVDC和PE运行过程中，交流和直流谐波过滤器所产生的谐波失真管理，以及由于电力电子用户日益增加所产生谐波污染的去除。
3）在交流电网发生故障时，直流和基于PE的发电站在动态响应及性能方面较传统发电厂和交流线路有着显著的区别。许多情况下，如何选用适当的设计和控制方法，从而大大增强全网的可靠性是需要考虑的重要问题。
4）高压直流电网是一种与传统电网在动态响应和性能上皆有着明显不同的全新电网形式。建立完善的HVDC电网，需要灵活使用制造业的各种设备，并逐步完善各项标准和网络节点。
5）高压直流电网是一种全新电网形式。为了使其逐步的建立起来，需要建立相应的标准以及电网技术准则（gridcodes）。同时，不同制造商提供的设备也应该具有互换性。
6）如何满足日益增长的终端直流供电的需求（例如居民用户和商业建筑等）也是挑战之一。
（4）储能系统中重要设备的发展及其对电力系统运行发展的影响。
为实现分布式能源之间的协调，储能系统发挥着越来越重要的作用，同时也带来了许多技术问题。
1）建设问题：先进材料、安装成本和建设成本的下降、环境影响的降低、充放电周期效率的提升、重量减轻且尺寸密度的提升以及全寿命周期评价模型的研发等。
2）运行和网络问题：各电压等级下储能的影响、静态稳定建模和动态仿真、充放电管理、与RES联合运行的混合系统、孤岛管理、削峰能力，以及需求侧管理技术协调运行等。
3）抽水蓄能和电池储能的协调发展。
（5）针对系统运行、系统控制和市场/法规规划，建立计及主动用户与不同发电形式间相互作用的新概念。
1）发电站随机组合以及柔性负荷和储能导致的负荷变动所带来的运行挑战。包括：功率平衡、阻塞管理、市场规划和规范机制的改进，以及促进含用户和RES参与的电力市场、有功无功储备和风险管理等。
2）输电系统中电力电子整合技术，如含HVDC线路的内部互联系统会对可靠性、电力市场整合与控制以及电力系统动态性能带来挑战。
3）各大洲、各国、各地区电力系统控制的发展：输电系统运行人员（TSO）、配电系统运行人员（DSO）、电力市场运行人员、能源服务商以及其他相关人员之间都需要共同协作。应当了解全网的地位、各系统间的界限，信息交互以及生产和负荷中心TSO、DSO及其他相关人员间的可操作接口。
4）自动化水平的提升：新开发软件的工具可以快速地确定系统在整个网络中的状态，其可提供决策支持，并为系统运行、自动化结构以及电气参数的调整、转供自动化、事故恢复等提供
警示。
5）应确保系统运行人员相关培训和具有相应资质。
（6）发电厂的不同特征和发展中电网保护的新概念。
1）新的输电网广域保护系统（WAPS）将可克服特定类型继电保护在可靠性、灵活性、检修成本方面的局限性和不足。
2）全新的发电技术会对保护系统产生影响，例如减小短路功率、导致潮流逆向等。
3）故障穿越能力，即新发电机容量在承受由于故障所引起低电压的能力。
4）偶然性孤岛检测与蓄意性孤岛运行，即部分配电网由于没有连接至高压网络而呈现物理孤岛情况。
5）使用高效通信网络的配电网中新式保护和自动化功能。
6）其他创新技术，例如直流断路器。
（7）计及新输电/配电接口的全新规划概念、环境约束的增加以及有功无功潮流控制的新技术。
1）环境因素的更高社区意识（communityaware-
ness）。
2）不确定因素增加下的规划和批准。
3）现役设备的最佳利用。
4）网络投资规划：规划中需要考虑需求响应、分布式电源的分布，以及输电线路和配电线路扩建投资的相互影响等因素。
5）技术变化：需要了解各技术方案的成本、容量以及到期时间，以便进行比较选择。
6）经济驱动力的改变：这会影响资金的可用性和投资风险，并可能对投资产生重大影响，尤其是在以市场为基础的系统。
7）市场和管理环境的改变（对中央规划水平与市场方案的影响的比较）。
（8）新用户、新发电机、新网络特征下评价系统技术性能的新方法。
1）可用于解决时间集成动态问题以及多相功率流问题的先进计算技术和计算方法。
2）在三相模型和正序建模间找到过渡。
3）用于功率平衡和备用需求评估的先进工具和技术。
4）可对网络的整体性能进行优化并可基于监控数据以及应用故障模式及影响分析（EMEA）来管理不确定性从而描述现有技术和新技术性能的规划和运行工具。
5）先进的负荷建模技术。
