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近20年来，为了满足日益增长的社会用电需求，中国电网得到了快速的发展。自20世纪90年代始，中国电网开始全面实施“西电东送、南北互供和全国联网”的战略。至2005年，全国跨大区互联电网已初步形成。随着更高电压等级的交流输电线路的建设，中国电网互联的程度不断增强，目前已成为世界上最大的交流同步电网。在全球能源与气候变化问题大背景下，随中国国民经济快速发展，这一世界最大规模的同步电网的安全经济运行也面临着诸多前所未有的挑战。其最主要挑战可归纳为“新能源+新客户+新电网”三个方面，而这些可认为是中国智能电网运行中所要解决的主要问题。由此也可清晰看出，与欧美智能电网建设偏重配电网不同，中国智能电网建设有着自己鲜明的特点，面临的挑战也更加严峻，也更集中反映在电网调度运行问题上。清华大学教授，中国科学院院士卢强的团队经过研究，指出“具有多指标自趋优运行能力”的电网是电网智能的最高形式，可称为“智能广域机器人”（Smart Wide Area Robot，简称Smart-WAR），该研究成果在《中国电机工程学报》（Proceedings of the CSEE）2011年4月第31卷第10期的论文《智能电网与智能广域机器人》中得到了全面阐述。该项研究受国家自然科学基金项目(51077079)资助。
Smart-WAR的理论基础是电力混成控制论。将整个电力大系统控制得如同一台智能机器人，是一异常宏伟的目标。由于电力系统是一个需要采用强非线性的高维微分方程组来描述的具有分块和多层动态特征的大系统，这样复杂的问题不能指望用纯数学的方法来解决，需要的是创新的思路。解决这一问题的新途径就是电力混成控制论，其主导思想是：将一切不满足要求和不满意的状态都分类地定义为事件，通过控制使得系统回归至无事件运行状态，则系统的各项指标(电能质量、稳定性和经济性)一定是足够满意的。这就是说，该方法所得的效果在工程上是足够满意的，可以在实践上解决大电网的多重目标趋优控制问题。
电力混成控制论使得“将整个电力大系统控制得如同一台智能机器人”成为了可能。但要真正实现Smart-WAR，在一些关键技术上还需有较大突破，主要包括：
1）智能电网基础量测设施与动态SCADA系统建立
实际运行中的电力系统是一个连续的动态系统，系统的状态每时每刻都在发生变化。但由于SCADA等数据采集工具的限制，目前的技术只能做到每隔4～8s获得一次RTU等设备的动态数据，我们称之为系统断面；而PMU等量测设施虽然可以做到0.02s获得一次系统动态数据，但其目前安装数量较少，且其获得的信息与SCADA系统所获得信息分属于两个不同的系统，两者难以融合，使得难于获得系统可信的全状态。要实现Smart-WAR，需要研发新型智能电网基础量测设施，并在此基础上建立动态SCADA系统，以快速获得系统可信的全状态。
2）新型状态估计系统
传统的状态估计系统的算法，大多建立在残差概念基础上，但是，使测点残差最小，并不等同于使测点误差最小，其残差最小只能说明该测点估计值与量测值较为接近，并不能说明该测点估计值与真值较为接近。因而，以测点残差加权平方和最小作为状态估计的准则，或基于残差分布某些规律来对不良数据进行识别，未必是最恰当的。针对这一问题，需要提出新型状态估计理论，解决系统真值未知情况下状态估计结果评价问题，这是以往研究中空白点，也是进行状态估计研究首先而且必须要解决的问题。在此基础上，方可提出可使状态估计结果评价指标达到最高、且收敛性好、维护简单的新型状态估计方法。
3）标准化建模与接口
智能调度中心的控制对象是现代电力系统，其结构和组成非常复杂；同时电力设备来自于不同的厂商，在分布式发电和用户参与的情况下就更为复杂；另外Smart-WAR本身也是一个极为复杂的系统，其实施有赖于不同软硬件厂商的有效合作。因此，Smart-WAR建设必须采用标准化的模型和接口，这样可尽量减少不同厂商与开发者之间的沟通成本，提高运行效率，保证不同设备之间、调度中心和电力设备之间、不同应用之间、电网和发电设备以及用户之间的无缝连接。要达到这一点，可采用目前国际上已有的一些标准如IEC61850、IEC61968、IEC61970、IEC62056、IEEE1547等，尚有一些标准仍在草稿阶段或尚未制定，在智能调度中心设计和开发阶段也必需考虑到这些情况，并采用灵活的方式加以处理，以便在相应国际标准编制完成之后可方便的支持该标准。
4）电力系统运行评估指标体系
随着电力系统规模的不断扩大和市场化改革的不断深入，电力系统运行情况也愈加复杂。对于电网运行和管理人员来讲，需要随时直观了解所负责管理的电力系统运行状况，并进行相应的调整和控制。由于电力系统运行时所产生的数据量极为巨大，加重了调度人员了解电力系统整体运行情况的困难程度。至今调度人员在对电网进行控制时依然是通过一些孤立的指标（如电网频率、关键节点电压等）对电网运行情况进行判断，至于这些指标之间的内在联系尚未得到应有的关注。电力系统是一个统一的整体，对于其运行和控制需要考虑到频率、电压等诸多方面，因此，上述看似孤立的各项指标之间不可避免的存在着内在联系。也就是说，孤立和单一的指标难于反映电力系统运行的整体情况，有必要建立起一整套能反映电力系统运行总体及各个方面情况的运行指标体系。这一指标体系应是一个多维度、能够反映系统实时及未来一段时间内运行趋势的综合指标体系，可用于对电力系统运行情况进行评估，辨识系统运行的薄弱环节和区域，以达到预警的目的。
5）机器智能与人的智能结合
现代电力系统由于规模大，运行方式复杂，变化快，其调度和运行越来越依赖调度自动化系统，但要实现最高形式智能，仅依赖机器智能是不够的，还需实现机器智能与调度运行人员智能结合。机器智能与人的智能相结合，首要之处在于调度自动化系统与调度运行人员有相同的控制理念。在这一点上，Smart-WAR有着与生俱来的优势，其所依赖的理论基础（电力混成控制论）是以事件驱动为内核的，这和调度运行人员的日常调度行为（基于事件进行调度）高度一致，两者有着同样的控制理念。机器智能与人的智能相结合，还依赖于良好的可视化功能。由于电网运行状态瞬息万变，电网调度自动化系统应将其收集、处理后信息以适当的信息可视化形式展示出来，以供调度运行人员理解和决策。和现有可视化技术不同，Smart-WAR中的可视化，在已有的系统运行状态可视化基础上，采用“焦点+背景”等信息可视化技术，实现系统运行指标可视化、事件可视化、控制命令可视化、操作指令可视化以及指令执行情况可视化。
Smart-WAR的理论基础是电力混成控制论。将整个电力大系统控制得如同一台智能机器人，是一异常宏伟的目标。由于电力系统是一个需要采用强非线性的高维微分方程组来描述的具有分块和多层动态特征的大系统，这样复杂的问题不能指望用纯数学的方法来解决，需要的是创新的思路。解决这一问题的新途径就是电力混成控制论，其主导思想是：将一切不满足要求和不满意的状态都分类地定义为事件，通过控制使得系统回归至无事件运行状态，则系统的各项指标(电能质量、稳定性和经济性)一定是足够满意的。这就是说，该方法所得的效果在工程上是足够满意的，可以在实践上解决大电网的多重目标趋优控制问题。
电力混成控制论使得“将整个电力大系统控制得如同一台智能机器人”成为了可能。但要真正实现Smart-WAR，在一些关键技术上还需有较大突破，主要包括：
1）智能电网基础量测设施与动态SCADA系统建立
实际运行中的电力系统是一个连续的动态系统，系统的状态每时每刻都在发生变化。但由于SCADA等数据采集工具的限制，目前的技术只能做到每隔4～8s获得一次RTU等设备的动态数据，我们称之为系统断面；而PMU等量测设施虽然可以做到0.02s获得一次系统动态数据，但其目前安装数量较少，且其获得的信息与SCADA系统所获得信息分属于两个不同的系统，两者难以融合，使得难于获得系统可信的全状态。要实现Smart-WAR，需要研发新型智能电网基础量测设施，并在此基础上建立动态SCADA系统，以快速获得系统可信的全状态。
2）新型状态估计系统
传统的状态估计系统的算法，大多建立在残差概念基础上，但是，使测点残差最小，并不等同于使测点误差最小，其残差最小只能说明该测点估计值与量测值较为接近，并不能说明该测点估计值与真值较为接近。因而，以测点残差加权平方和最小作为状态估计的准则，或基于残差分布某些规律来对不良数据进行识别，未必是最恰当的。针对这一问题，需要提出新型状态估计理论，解决系统真值未知情况下状态估计结果评价问题，这是以往研究中空白点，也是进行状态估计研究首先而且必须要解决的问题。在此基础上，方可提出可使状态估计结果评价指标达到最高、且收敛性好、维护简单的新型状态估计方法。
3）标准化建模与接口
智能调度中心的控制对象是现代电力系统，其结构和组成非常复杂；同时电力设备来自于不同的厂商，在分布式发电和用户参与的情况下就更为复杂；另外Smart-WAR本身也是一个极为复杂的系统，其实施有赖于不同软硬件厂商的有效合作。因此，Smart-WAR建设必须采用标准化的模型和接口，这样可尽量减少不同厂商与开发者之间的沟通成本，提高运行效率，保证不同设备之间、调度中心和电力设备之间、不同应用之间、电网和发电设备以及用户之间的无缝连接。要达到这一点，可采用目前国际上已有的一些标准如IEC61850、IEC61968、IEC61970、IEC62056、IEEE1547等，尚有一些标准仍在草稿阶段或尚未制定，在智能调度中心设计和开发阶段也必需考虑到这些情况，并采用灵活的方式加以处理，以便在相应国际标准编制完成之后可方便的支持该标准。
4）电力系统运行评估指标体系
随着电力系统规模的不断扩大和市场化改革的不断深入，电力系统运行情况也愈加复杂。对于电网运行和管理人员来讲，需要随时直观了解所负责管理的电力系统运行状况，并进行相应的调整和控制。由于电力系统运行时所产生的数据量极为巨大，加重了调度人员了解电力系统整体运行情况的困难程度。至今调度人员在对电网进行控制时依然是通过一些孤立的指标（如电网频率、关键节点电压等）对电网运行情况进行判断，至于这些指标之间的内在联系尚未得到应有的关注。电力系统是一个统一的整体，对于其运行和控制需要考虑到频率、电压等诸多方面，因此，上述看似孤立的各项指标之间不可避免的存在着内在联系。也就是说，孤立和单一的指标难于反映电力系统运行的整体情况，有必要建立起一整套能反映电力系统运行总体及各个方面情况的运行指标体系。这一指标体系应是一个多维度、能够反映系统实时及未来一段时间内运行趋势的综合指标体系，可用于对电力系统运行情况进行评估，辨识系统运行的薄弱环节和区域，以达到预警的目的。
5）机器智能与人的智能结合
现代电力系统由于规模大，运行方式复杂，变化快，其调度和运行越来越依赖调度自动化系统，但要实现最高形式智能，仅依赖机器智能是不够的，还需实现机器智能与调度运行人员智能结合。机器智能与人的智能相结合，首要之处在于调度自动化系统与调度运行人员有相同的控制理念。在这一点上，Smart-WAR有着与生俱来的优势，其所依赖的理论基础（电力混成控制论）是以事件驱动为内核的，这和调度运行人员的日常调度行为（基于事件进行调度）高度一致，两者有着同样的控制理念。机器智能与人的智能相结合，还依赖于良好的可视化功能。由于电网运行状态瞬息万变，电网调度自动化系统应将其收集、处理后信息以适当的信息可视化形式展示出来，以供调度运行人员理解和决策。和现有可视化技术不同，Smart-WAR中的可视化，在已有的系统运行状态可视化基础上，采用“焦点+背景”等信息可视化技术，实现系统运行指标可视化、事件可视化、控制命令可视化、操作指令可视化以及指令执行情况可视化。