電力系統(tǒng)的主體結構有電源、電力網絡和負荷中心。電源指各類發(fā)電廠、站，它將一次能源轉換成電能；電力網絡由電源的升壓變電所、輸電線路、負荷中心變電所、配電線路等構成。它的功能是將電源發(fā)出的電能升壓到一定等級后輸送到負荷中心變電所，再降壓至一定等級后，經配電線路與用戶連接。電力系統(tǒng)中網絡結點千百個交織密布，有功潮流、無功潮流、高次諧波、負序電流等以光速在全系統(tǒng)范圍傳播。它既能輸送大量電能，創(chuàng)造巨大財富，也能在瞬間造成重大的災難性事故。為保證系統(tǒng)、穩(wěn)定、經濟地運行，必須在不同層次上依不同要求配置各類自動控制裝置與通信系統(tǒng)，組成信息與控制子系統(tǒng)。它成為實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經網絡，使電力系統(tǒng)具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產與消費過程的正常進行以及事故狀態(tài)下的緊急處理。

系統(tǒng)的運行指組成系統(tǒng)的所有環(huán)節(jié)都處于執(zhí)行其功能的狀態(tài)。系統(tǒng)運行中，由于電力負荷的隨機變化以及外界的各種干擾（如雷擊等）會影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，導致系統(tǒng)電壓與頻率的波動，從而影響系統(tǒng)電能的質量，嚴重時會造成電壓崩潰或頻率崩潰。系統(tǒng)運行分為正常運行狀態(tài)與異常運行狀態(tài)。其中，正常狀態(tài)又分為狀態(tài)和警戒狀態(tài)；異常狀態(tài)又分為緊急狀態(tài)和恢復狀態(tài)。電力系統(tǒng)運行包括了所有這些狀態(tài)及其相互間的轉移。各種運行狀態(tài)之間的轉移需通過不同控制手段來實現(xiàn)。

電力系統(tǒng)在保證電能質量、實現(xiàn)可靠供電的前提下，還應實現(xiàn)經濟運行，即努力調整負荷曲線，提高設備利用率，合理利用各種動力資源，降低燃料消耗、廠用電和電力網絡的損耗，以取得經濟效益。

根據電力系統(tǒng)中裝機容量與用電負荷的大小，以及電源點與負荷中心的相對位置，電力系統(tǒng)常采用不同電壓等級輸電（如高壓輸電或超高壓輸電），以求得的技術經濟效益。根據電流的特征，電力系統(tǒng)的輸電方式還分為交流輸電和直流輸電。交流輸電應用廣。直流輸電是將交流發(fā)電機發(fā)出的電能經過整流后采用直流電傳輸。

由于自然資源分布與經濟發(fā)展水平等條件限制，電源點與負荷中心多處于不同地區(qū)。由于電能目前還無法大量儲存，輸電過程本質上又是以光速進行，電能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應與負荷的隨機變化，就成為制約電力系統(tǒng)結構和運行的根本特點。