在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能開(kāi)關(guān)、光電式互感器機電一體化設備的出現，變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動(dòng)裝置的I/O單元，如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來(lái)作為智能化一次設備的一部分。反言之，智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護、監控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開(kāi)關(guān)柜上，實(shí)現了變電站機電一體化設計。
　　數字化變電站自動(dòng)化系統的結構在物理上可分為兩類(lèi)，即智能化的一次設備和網(wǎng)絡(luò )化的二次設備；在邏輯結構上可分為三個(gè)層次，根據IEC6185A通信協(xié)議草案定義，這三個(gè)層次分別稱(chēng)為“過(guò)程層”、“間隔層”、“站控層”。
　　1、過(guò)程層
　　過(guò)程層是一次設備與二次設備的結合面，或者說(shuō)過(guò)程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過(guò)程層的主要功能分三類(lèi)：（1）電力運行實(shí)時(shí)的電氣量檢測；（2）運行設備的狀態(tài)參數檢測；（3）操作控制執行與驅動(dòng)。
　?。?）電力運行的實(shí)時(shí)電氣量檢測。
　　與傳統的功能一樣，主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測，變壓器綜合測試臺符合主要是對電力變壓器，配電變壓器的空載、負載特性進(jìn)行試驗，也可對被試變壓器進(jìn)行倍頻感應及工頻耐壓試驗。其他電氣量如有功、無(wú)功、電能量可通過(guò)間隔層的設備運算得出。與常規方式相比所不同的是傳統的電磁式電流互感器、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代；采集傳統模擬量被直接采集數字量所取代，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能強，絕緣和抗飽和特性好，開(kāi)關(guān)裝置實(shí)現了小型化、緊湊化。
　?。?）運行設備的狀態(tài)參數在線(xiàn)檢測與統計。
　　變電站需要進(jìn)行狀態(tài)參數檢測的設備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線(xiàn)、電容器、電抗器以及直流電源系統。在線(xiàn)檢測的內容主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態(tài)等數據。
　?。?）操作控制的執行與驅動(dòng)。
　　操作控制的執行與驅動(dòng)包括變壓器分接頭調節控制，電容、電抗器投切控制，斷路器、刀閘合分控制，直流電源充放電控制。過(guò)程層的控制執行與驅動(dòng)大部分是被動(dòng)的，即按上層控制指令而動(dòng)作，比如接到間隔層保護裝置的跳閘指令、電壓無(wú)功控制的投切命令、對斷路器的遙控開(kāi)合命令等。在執行控制命令時(shí)具有智能性，能判別命令的真偽及其合理性，還能對即將進(jìn)行的動(dòng)作精度進(jìn)行控制，能使斷路器定相合閘，選相分閘，在選定的相角下實(shí)現斷路器的關(guān)合和開(kāi)斷，要求操作時(shí)間限制在規定的參數內。又例如對真空開(kāi)關(guān)的同步操作要求能做到開(kāi)關(guān)觸頭在零電壓時(shí)關(guān)合，在零電流時(shí)分斷等。
　　2、間隔層
　　間隔層設備的主要功能是：（1）匯總本間隔過(guò)程層實(shí)時(shí)數據信息；（2）實(shí)施對一次設備保護控制功能；（3）實(shí)施本間隔操作閉鎖功能；（4）實(shí)施操作同期及其他控制功能；（5）對數據采集、統計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；（6）承上啟下的通信功能，即同時(shí)高速完成與過(guò)程層及站控層的網(wǎng)絡(luò )通信功能。必要時(shí)，上下網(wǎng)絡(luò )接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò )通信的可靠性。
　　3、站控層
　　站控層的主要任務(wù)是：（1）通過(guò)兩級高速網(wǎng)絡(luò )匯總全站的實(shí)時(shí)數據信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數據庫，按時(shí)登錄歷史數據庫；（2）按既定規約將有關(guān)數據信息送向調度或控制中心；（3）接收調度或控制中心有關(guān)控制命令并轉間隔層、過(guò)程層執行；（4）具有在線(xiàn)可編程的全站操作閉鎖控制功能；（5）具有（或備有）站內當地監控，人機聯(lián)系功能，如顯示、操作、打印、報警，甚至圖像，聲音等多媒體功能；（6）具有對間隔層、過(guò)程層諸設備的在線(xiàn)維護、在線(xiàn)組態(tài)，在線(xiàn)修改參數的功能；（7）具有（或備有）變電站故障自動(dòng)分析和操作培訓功能。