一直以來，保護環境即是電力系統發展的主要動力與目標，而傳統技術及功能架構不足以應付目前的電力系統，因此需要開發新型架構的電力系統。為此歐洲能源轉型智慧網絡科技與創新平台(European Technology & Innovation Platform of Smart Networks for Energy Transition, ETIP SNET)針對未來能源系統的整體架構進行分析，內容主要探討幾種不同的新型電網架構，並說明新型電網架構如何解決現有電力系統無法應付的問題，以及說明新型電網架構的可行性，與對未來電力系統帶來的優點。以下以四個面向探討新架構。

一、 細胞網絡(Web of Cells, WoC)的概念
WoC是一種新的電網控制架構，是由歐洲資助的智能電網綜合研究計畫(European Liaison on Electricity Committed Towards long-term Research Activity, Integrated Research Program, ELECTRA IRP1)提出並開發的。它主要假設未來電力系統是高度分散的，且配電系統中具有高再生能源的占比，並透過WoC的框架內進行一系列模擬和實驗，來證明方案的可行性。
在這樣分散的電力系統中，由於有效的電網監控需要在整個電網中部署監測系統和感測器(sensors)，以便蒐集和分析大量的電網，因此以往集中控制的情況將導致成本過高，而分散控制的概念將有效解決局部問題，有助於整個電網能夠實現有效的電壓及頻率控制系統。

二、 IDE4L(Ideal Grid for All)的分層和分佈式架構
由於分佈式間歇發電量的增加改變了電力系統的運行，電力控制系統從傳統的集中式轉變為分散式，其中包含小型的分散式能源 (Distributed Energy Resource, DER)。透過IDE4L的架構能夠更有效率地利用小型的DER進行傳輸和分配系統的管理。根據現有的電力系統，IDE4L在概念上為自動化系統，其架構主要建立在監控、控制、商業案例以及智慧電網技術模型（Smart Grid Architecture Model, SGAM）。為了促進再生能源發電的廠商與新客戶的整合，IDE4L架構增強了配電網絡的可觀察性和可控性，以此實現更具成本效益的運營。但是，其數據隱私和網絡安全仍是未來發展中需確認的關鍵。

三、智慧型網絡(SmartNet)的架構
SmartNet計畫優化國家和地方電網營運商之間的協調機制，幫助它們透過交換訊息以達到監控及獲取輔助服務。此平台主要建構在物理、市場參與者和資訊及通訊科技(Information and Communication Technology, ICT)三個架構層，並以五種協調方案評估成本，包含集中式輔助服務(the Centralised Ancillary Services, AS)市場模型、本地市場模型(Local AS market model)、共享平台責任模型(the Shared Balancing Responsibility model)、傳送系統運營商和配電系統運營商市場模型(Transmission system operator and Distribution system operators market model, TSO-DSO market model)和整合彈性市場模型(the Integrated Flexibility market model)。這些協調方案主要涉及網絡計畫、資料平台及計量數據分享。ETIP SNET認為SmartNet並非成為一個全新的系統，且無根本改變既有的角色與功能。

四、基於連結的整體架構(Link-Based Holistic Archiyecture)
基於連結的整體架構透過將整個系統劃分為明確定義的「連結」，來重新組織電網、電力生產、儲能設施和消費者的管理，每個連結除了都有自己的控制系統外，亦有與其相鄰連結的接口和市場。而Link-Paradigm促進該架構的設計，實現大規模的分佈式能源，有助於整個電源系統在高、中及低電壓水平下的建立模式。此外也有助於描繪工廠客戶與電力系統運行的過程，如負載產生平衡(load - generation balance)、電壓評估、動態安全流程、價格和緊急需求響應等等。為了克服數據隱私和網絡安全挑戰，以分散式的架構禁止獲取所有資源，僅允許擷取最少的數據。最後，ETIP SNET發現基於連結的整體架構是全面且有前景的。透過全面實施整體架構證明其優勢，有助於制定大規模實施的具體步驟。

總結來說，此研究提出整體新的電力系統架構，除了提供透過智慧電網及通訊技術來降低不確定性外，也抵禦外部威脅並確保數據隱私安全，為電力部門提供經濟上有效率的處理方式。