在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特别是智能開(kāi)關、光電式互感器機電一體化設備(bèi)的出現，變電站自動(dòng)化技(jì)術進入了數字化的新(xīn)階(jiē)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(qí)他自動裝置的(de)I/O單元，如(rú)A/D變換(huàn)、光隔離器件、控制操作回路等将割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之，智能(néng)化一(yī)次設備的數字化傳感器、數字化(huà)控制回路代替了常規繼電保護(hù)裝置、測控等裝(zhuāng)置的I/O部(bù)分；而在中低壓(yā)變電站則将保護、監控裝置小型化、緊(jǐn)湊化，完整地安裝在開關(guān)櫃上(shàng)，實現了變電站機電一體(tǐ)化設(shè)計。
　　數(shù)字化變電(diàn)站自(zì)動化系統的結構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網絡(luò)化的二次設備；在邏輯結構上(shàng)可分為三個層次，根據IEC6185A通(tōng)信協議草案定義，這三個層次分别(bié)稱為“過程(chéng)層”、“間隔層”、“站控層”。
　　1、過程層
　　過程層是一次設備與二(èr)次設(shè)備的結合面，或(huò)者說過程層是指智能化(huà)電氣(qì)設備的智(zhì)能化部分。過程層的(de)主要功能分三類：（1）電力運行實時的電氣量檢測；（2）運行設(shè)備的狀态參數檢測；（3）操作控制執(zhí)行與驅動。
　　（1）電力運行的實時電氣(qì)量檢測。
　　與傳統的功(gōng)能一(yī)樣，主要是電流、電(diàn)壓、相位以及諧波分量的檢(jiǎn)測，變壓器綜合測試台符合主(zhǔ)要是對電力變壓器，配電變壓器的空(kōng)載(zǎi)、負(fù)載特性進行試驗(yàn)，也可對被試變壓器進行倍頻(pín)感應及工頻耐(nài)壓試驗。其他電氣量如有(yǒu)功、無功、電能量可通過間隔層(céng)的設備運算(suàn)得(dé)出。與常(cháng)規方式相比(bǐ)所不(bú)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(tǒng)模拟量被直接采集數字量所取代，這樣做的優點是抗幹(gàn)擾性能強，絕緣和抗飽和特性好，開關裝置實現了小型化、緊湊化。
　　（2）運行設備的狀态參數在線檢測與統計(jì)。
　　變(biàn)電站需要進行狀态參數檢測的設備主要有(yǒu)變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器(qì)以及直流電源系(xì)統。在線檢測的内(nèi)容主要有溫度(dù)、壓(yā)力、密度、絕(jué)緣、機械特性(xìng)以及工作狀态等數據。
　　（3）操作控制的執行與驅動(dòng)。
　　操作控(kòng)制的執行(háng)與驅動包括變壓器分接頭調(diào)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。過程層的控制執行與驅(qū)動大部分(fèn)是被動的，即按上(shàng)層控制指令(lìng)而動作，比(bǐ)如接(jiē)到間(jiān)隔層保護裝置的跳(tiào)閘指令、電壓無(wú)功控制的投切命令(lìng)、對斷路器的遙控開合命(mìng)令等。在執(zhí)行控(kòng)制命令(lìng)時具有智能性(xìng)，能判别命令的真僞及其合(hé)理性，還能對即将進行的(de)動作精度(dù)進行控制，能使斷路(lù)器定相合閘，選相分(fèn)閘，在選定的相角下實現斷路器的關合和開斷，要求操作時間(jiān)限制在規定的參數内。又例如對真空開關的同(tóng)步操作要求能做到開關觸頭(tóu)在零電壓時關合，在(zài)零電流時分斷等。
　　2、間隔層
　　間隔層設備的主要功能是：（1）彙總本(běn)間隔過(guò)程層實時數據信息；（2）實(shí)施對(duì)一次設備保護控制功能；（3）實施本間隔操作閉鎖功能；（4）實(shí)施操作同期及(jí)其他控制功能；（5）對數據采集、統計運算及控制(zhì)命令的發出具有優先級别的(de)控制；（6）承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。必要時(shí)，上下網絡(luò)接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗餘(yú)度，保證網絡通信的可靠性。
　　3、站控層
　　站控層的主要任(rèn)務是：（1）通過兩級(jí)高速(sù)網絡彙總全站(zhàn)的實時數(shù)據信息，不(bú)斷刷新實時數(shù)據庫，按時登錄曆史數據(jù)庫；（2）按既定(dìng)規約将有關數據信息送向調度或控制中心；（3）接收(shōu)調度或控制中心有(yǒu)關控制命令并轉間(jiān)隔層(céng)、過程層執(zhí)行；（4）具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；（5）具有（或備有）站内當地監控，人機聯系功能，如顯示、操作(zuò)、打印、報警，甚至圖像(xiàng)，聲音等多媒體功能；（6）具有對間隔(gé)層、過程層諸設備的在線維(wéi)護、在線組态，在線修改(gǎi)參數(shù)的功能；（7）具有（或備有）變電站故障自動分析和操作(zuò)培訓(xùn)功能。