電網運作的主要任務是協調和控制電力的生産、傳輸、配置設定和使用。随着技術的發展和市場化的推動，電網運作也在發生相應的變化。電網運作控制的演變如圖 1 所示。早期的電網運作以集中控制為主，通常發電、輸電、配電、用電全過程統一計劃和調控，保證安全可靠地供電是電網運作的主要目标[4] 。在這個階段，電網運作主要面對的是電力網絡的實體限制，電力平衡是電網運作控制的核心。後來随着通信技術的發展，通信網絡與電力網絡緊密融合， 電網運作不僅需要考慮電力流動的實體限制，而且需要在通信網絡的支撐下，及時感覺的電網運作狀态，擷取大量電網運作相關資訊和預測未來發展趨勢，對電網運作進行更精準的控制[5] 。基于狀态感覺的趨勢控制是電網運作的重要任務。随着電力市場化和網際網路商業模式的沖擊，傳統電網運作中隻有有限數量的電力供應商和售電商參與電力交易的情況發生了改變。未來電網中，大量需求不一、特性不一、大小不一的分布式電源、負荷都可能以不同形式參與電力的交易，構成了複雜的電力交易與配置設定的商業網絡。電力交易将以合同、競價、邀約、分享等多種形式進行，衆多電力交易參與者都将進行自主決策。電網運作需要同時支援電力交易的執行和保障電力安全可靠的流動。電網、電源、負荷之間的互動自治将成為未來電網運作的重要特征。
另一方面，在智能電網技術發展的推動下，電網運作控制的對象也發生了巨大的變化，主要展現在柔性負荷和智能電力單元的出現。
泛在的柔性負荷
正常上，用電負荷按照自身需求用電，不受其他因素影響而改變用電水準。然而，随着分布式電源技術的發展，需求響應措施的推廣和靈活電價政策的實施，許多負荷可以根據電網運作需要在一定的範圍内調整用電水準，這類負荷稱之為“柔性負荷”。 柔性負荷包括需求彈性的可調節負荷或可轉移負荷（空調、照明、工商業可調節負荷）、具備雙向調節能力的電動汽車、儲能、蓄能以及分布式電源、微網等。随着智能電網的建設，大量的柔性負荷将普遍出現在電網的配電側使用者端，具有海量分散分布性，而且容量大小、調節能力不一，是以稱之為“泛在的柔性負荷”。柔性負荷無所不在，由于使用者用電特性不一樣，單一負荷不是任意時間都可控的，可調節的能力和響應時間也不同，具有強随機性，然而大量分布的負荷聚合在一起則呈現一定的總體可控性，調節潛力巨大。
柔性負荷資源相對分散，難以實作直接排程，使用者響應也難以精準控制。另外，柔性負荷排程的激勵補償機制并不成熟，使用者潛力難以挖掘，柔性負荷的多樣性使得難以用統一的模式對不同柔性負荷進行控制。
智能的電力單元
智能電網技術的發展推動了電網的智能化，在資訊通信技術的幫助下，電網中的電力單元可以實作智能決策，具有智能屬性。通常電力單元是指電網中的一個發電、用電或者發用電混合的功率控制單元，例如發電廠、商業樓宇、園區、微網等。電力單元本身具有實體屬性，表現為其運作特性受到其實體組成限制。另外，電力單元之間或與控制中心之間存在通信聯系，實作資訊的傳輸。是以，如圖 2 所示，智能電網中電力單元是智能電力單元，具有實體屬性、智能屬性和通信屬性三重屬性。實體屬性反映了電力元件運作的狀态，智能屬性是對電力元件的控制，而通信屬性則是傳輸電力元件的狀态和控制所依賴的外部資訊。
實體屬性描述電力單元特有的實體特性，例如，負荷的實體特性包括負荷需求、與電網頻率的關系、受到供電電壓的影響等。不同類型的電力單元具有不同的實體屬性，分布式電源接入的負荷與沒有分布式電源接入的負荷顯然功率控制特性不一樣；電動汽車的充放電與建築的空調負荷的功率控制特性不一樣；火電機組與水電機組的功率控制特性不一樣；風電叢集與光伏叢集的功率控制特性不一樣。電網運作控制必須服從電力單元的實體屬性。
智能屬性描述電力單元依據電網運作信号的自主決策能力。電力元件的自主決策可以包括基于曆史經驗或者知識的推理，可以是基于自身利益的優化，或者基于風險度、滿意度或者經濟性的控制等。例如需求響應負荷參與電網功率平衡問題，負荷代理可以根據電網不同資訊（如電價、頻率、電壓等）确定負荷響應量，進而獲得最大的經濟效益，同時滿足自身的用電需求。電力元件的智能屬性确定了電力元件的行為方向。
通信屬性描述電力單元之間的資訊交換。通信屬性包括：電力單元之間的通信連接配接，資料采集和資訊交流的内容、協定、通信方式，以及通信過程中的時延、誤碼和中斷等。