ЭС ЯНАО (наряду с энергосистемами ХМАО и Тюменской области) является частью энергосистемы Тюменской области, ХМАО и ЯНАО, которая в свою очередь, входит в состав ОЭС Урала. ЭС ЯНАО имеет электрические связи с энергосистемами ХМАО и Красноярского края по линиям электропередачи напряжением 110 - 220 - 500 кВ.
ЭС ЯНАО обеспечивает централизованным снабжением электрической энергии потребителей ЯНАО - объектов нефтедобычи, транспорта и переработки углеводородного сырья, населения и иных потребителей хозяйственного комплекса. Кроме того, по линиям электропередачи переменного тока ЭС ЯНАО осуществляются перетоки мощности в Ванкорский энергорайон, от которого осуществляется электроснабжение Ванкорского нефтегазового месторождения на территории Красноярского края.
На территории ЯНАО также функционируют энергорайоны, работающие изолированно от ЭС ЯНАО и ЕЭС России. Изолированные энергорайоны обеспечивают электрической энергией ряд МО и промышленных предприятий от автономных дизельных и газотурбинных электрических станций.
В составе ЭС ЯНАО работают десять электростанций, большая часть из которых находится в собственности потребителей электрической энергии (электростанции промышленных предприятий). Крупнейшей по установленной мощности электростанцией на территории ЯНАО является Уренгойская ГРЭС (АО "Интер РАО - Электрогенерация"). Станция расположена в г. Новый Уренгой. Установленная мощность станции составляет 529,7 МВт, выдача мощности в ЭС ЯНАО осуществляется на напряжении 110 кВ и 220 кВ.
Наиболее крупными электростанциями, находящимися в собственности потребителей электрической энергии, являются Ямбургская ГТЭС (72 МВт, ООО "Газпром добыча Ямбург") и Новоуренгойская ГТЭС (120 МВт, ООО "НГХК"), ввод в работу которой был осуществлен в 2017 году.
Схема основной электрической сети на территории ЯНАО сформирована на напряжении 220 - 500 кВ, распределительной - на напряжении 110 кВ. Электрические сети напряжением 220 - 500 кВ находятся в ведении Ямало-Ненецкого ПМЭС МЭС Западной Сибири, одна ПС 220 кВ, две ВЛ 220 кВ и электрические сети напряжением 110 кВ находятся в собственности АО "Тюменьэнерго". Кроме того, электросетевые объекты напряжением 110 кВ находятся в собственности крупных промышленных предприятий добычи и транспортировки нефти и газа.
Исходя из географического расположения генерирующих источников и потребителей электрической энергии ЭС ЯНАО разделена на два энергорайона - Северный и Ноябрьский.
Северный энергорайон обеспечивает снабжение электрической энергией потребителей городов Новый Уренгой и Надым, части Пуровского и Надымского районов ЯНАО.
Источниками электрической энергии в Северном энергорайоне являются Уренгойская ГРЭС, ПЭС Уренгой и ПЭС Надым, а также электростанции промышленных предприятий - Новоуренгойская ГТЭС, Ямбургская ГТЭС, Харвутинская ГТЭС, ГТЭС Юрхаровского НГКМ и Песцовая ГТЭС.
Северный энергорайон является избыточным. Избыток мощности и электрической энергии из Северного энергорайона передается в дефицитный Ноябрьский энергорайон ЭС ЯНАО.
Основная сеть Северного энергорайона ЭС ЯНАО сформирована на напряжении 110 - 220 кВ. Центрами питания напряжением 220 кВ Северного энергорайона являются ПС 220 кВ Уренгой, ПС 220 кВ Надым, ПС 220 кВ Правохеттинская, ПС 220 кВ Пангоды, ПС 220 кВ Оленья, ПС 220 кВ Мангазея, ПС 220 кВ Ермак, ПС 220 кВ Исконная.
Указанные подстанции 220 кВ обеспечивают снабжение электрической энергией наиболее крупных производственных объединений ЯНАО и прилегающих к ним населенных пунктов. Так, от ПС 220 кВ Уренгой (2xАТ-125 МВА) обеспечивается снабжение электрической энергией потребителей г. Нового Уренгоя, где проживает более 110 тыс. человек, а также таких крупных потребителей региона, как ООО "Газпром добыча Уренгой". Кроме того, подстанция обеспечивает выдачу мощности Уренгойской ГРЭС.
Подстанция 220 кВ Надым (2xАТ-125 МВА) введена в эксплуатацию в 1984 году и обеспечивает электрической энергией потребителей одноименного г. Надыма с населением более 44 тыс. человек, в том числе таких крупных потребителей региона, как ПАО "Газпром".
ПС 220 кВ Пангоды (1984 года) с двумя автотрансформаторами мощностью 63 МВА и 125 МВА обеспечивает снабжение электрической энергией северные нефтяные и газовые месторождения ПАО "Газпром", а также потребителей Надымского района и поселка Пангоды.