为了满足日益增长的能源需求，应对环境污染、气候变化人类共同面对的难题，一场以大力开发利用新能源为主题的能源革命正在世界范围兴起。党的十九大报告指出，要推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，进一步明确了新时代我国能源发展的方向。大规模开发利用风能、太阳能等新能源是我国实现“2030年碳达峰和2060年碳中和”目标的基础，也是我国能源转型的关键。
随着大规模新能源电力接入电网，电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现能量的供需平衡，其结构形态、运行控制方式以及规划建设与管理发生根本性变革，形成了以新能源电力生产、传输、消费为主体的新一代电力系统，即新能源电力系统。
新能源电力系统国家重点实验室是以华北电力大学“电力系统保护与动态安全监控”教育部重点实验室为基础，整合学校其他优势科技资源而形成的独立运行的研究实体，2011年3月由科技部批准建设，2014年9月通过专家验收。先后于2013年和2018年通过科技部组织的评估，结论“良好”。现任实验室主任为刘吉臻院士，学术委员会主任是舒印彪院士。
实验室面向大规模新能源电力开发和利用的国家重大战略需求，发挥能源电力多学科交叉融合优势，重点解决新能源高效转化、规模化传输和多元消纳过程中系统和装备方面的工程科学和技术问题以及多物理化学过程、多部件特性及系统特性耦合与多尺度能量转化机制的重大前沿基础理论等问题。围绕构建以新能源为主体的新型电力系统，实验室凝练了五个研究方向：
方向一：新能源高效电能转换与过程特性
方向二：新能源电力系统保护与安全控制
方向三：先进输变电技术与电磁理论
方向四：灵活智能发电与高比例新能源消纳
方向五：分布式能源系统与源网荷储协同运行
