面對發展的新形勢和新挑戰，國家電網公司建設堅強智能電網需要重點在以下幾個方向開展研究與探索：
　　發展特高壓、柔性交流及多端直流輸電技術，實現能源資源在更大范圍內靈活高效配置。中國能源資源的供給和需求呈遠距離逆向分布，需要進一步深化研究并探索如何更大規模地應用特高壓輸電技術，需要發展大容量、遠距離靈活輸電技術。通過研究基于全控器件的大容量靈活交流輸電技術、多端直流輸電關鍵技術、新型故障電流限制技術、晶閘管控制移相技術，將特高壓直流輸送電流提升至6250安，電壓提高至±1100千伏，實現強大而靈活的電網潮流控制能力，大幅提高電網能源資源配置的規模和效率，實現特高壓和跨區輸電能力在2015年和2020年分別達到2.1億千瓦和4.5億千瓦。
　　破解多類型分布式電源安全高效接入與控制難題，滿足分布式電源并網運行需求。為實現數量大、類型多的分布式間歇性電源并網及安全高效運行，亟須解決分布式電源有序接入、協調控制和能量優化管理的問題。通過研究高精度天氣預報技術，提升分布式電源發電預測的精度，研究儲能和主動配電網技術，完善對分布式發電和電動汽車等需求側資源的調控技術手段，破解分布式電源安全高效接入與控制難題，實現分布式能源高效利用，促進中國分布式電源的發展。
　　研究“分布自治、集中協調”的調度運行控制技術，構建自適應安全智能防御體系。隨著“發、輸、變、配、用”各個環節智能化水平的逐漸提升，作為智能電網的“大腦”和“神經中樞”，如何在各環節智能的基礎上通過調度運行控制實現電力系統整體的智能運轉是需要解決的一個難題。通過研究“源—網—荷”自律協同的電網能量管理與運行控制技術、基于云計算技術的新一代智能調度技術、交直流混合電網的廣域協調穩定控制技術等，在33個省級及以上調度中心全面建成互聯互動的能量管理系統，實現電網調度與運行控制的一體化，提高電網應對災變的能力，進一步提升駕馭大電網的能力。
　　研究電力消費和能源效率提升技術，提高電網和終端用戶能源利用效率。服務于電力用戶的多元化需求，提高用電服務質量和用電能效，支持電動汽車等新型負荷，提高電網和終端用戶能源利用效率。亟須開展終端用戶用能服務相關技術研發，伴隨著充電速度更快、壽命更久、續航里程更長的車載電源的不斷出現，需要重點探索高效、靈活的充換電網絡建設模式、運營模式，支持國家“十二五”時期“50萬輛”發展目標。需要重點研究負荷側可調度資源的優化控制技術，針對近年負荷組成結構的變化，不斷改進負荷建模思路和方法，提高負荷建模的準確性，如建立電動汽車及其動力電池等作為可調度資源的負荷模型。同時，需要研究建設高級量測體系（AMI）,在2015年覆蓋3.4億用戶，實現用戶與電網之間的信息交互，幫助用戶根據電網的運行狀態對自身的用電行為進行調整以實現削峰填谷，減小電網峰谷差。