Окончив Ленинградский политехнический институт в 1966 г., Николай Иванович начал свою научную карьеру в Сибирском энергетическом институте Сибирского отделения Академии наук СССР (ныне – Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск), где за 25 лет прошел путь от инженера и младшего сотрудника до заведующего лабораторией (1986 г.) и заместителя директора (1991 г.), пока не возглавил Институт в 1997 г. В 1974 г. Н. Воропай защитил кандидатскую диссертацию, посвященную анализу электромеханических переходных процессов электроэнергетических систем, а в 1990 г. получил докторскую степень.
В сферу его научных интересов входило моделирование энергетических систем, анализ производительности крупных электрических сетей и вопросы реструктуризации электроэнергетики. Академические исследования Н. Воропай совмещал с преподавательской деятельностью в Иркутском государственном техническом университете, где с 2002 г. он возглавлял кафедру электроэнергетических систем. Будучи автором более 600 научных работ, в том числе 24 монографий, он воспитал целую плеяду исследователей: под его руководством были защищены 3 докторские и 13 кандидатских диссертаций.
Николай Иванович был главным редактором журнала Energy Systems Research, а также членом ряда международных научных организаций, в том числе Института инженеров электротехники и электроники (IEEE), Международного Совета по большим электрическим системам высокого напряжения (CIGRE) и Международной федерации по автоматическому управлению (IFAC).
На протяжении многих лет Николай Иванович входил в состав Международного комитета ассоциации «Глобальная энергия».
Ассоциация «Глобальная энергия» выражает соболезнования родным и близким Николая Ивановича.