数字化变电站技术是变电站自动化技术发展的里程碑式变革。 其主要特点是“智能化一次设备，网络化二次设备，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的所有信息都进行数字化传输。 实现网络化，规范通信模型，使各种设备和功能共享统一的信息平台。 这使得数字化变电站与常规变电站相比，在系统可靠性、经济性和易维护性等方面有了很大的提高。

智能电网是将先进的传感与测量技术、信息技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术与原有的输配电基础设施高度融合形成的新型电网。 环境影响、提高供电安全可靠性、降低电网电能损耗、实现与用户的互动和为用户提供增值服务等优势。

既然是智能电网，那么它的重点就是智能。 智能主要体现在以下几个方面： 可观察——采用先进的测量和传感技术； 可控——有效控制观察状态； 嵌入式和自主处理技术； 实时分析——将数据改进为信息； 自适应和自愈等智能电网主要具有强大、自愈、兼容、经济、集成和优化等特点。

中国要建设的坚强智能电网是以特高压电网为骨干电网，通过先进的装备技术和控制手段，实现电网安全高效运行。 不仅可以减少远距离输电损耗，而且有利于风电、太阳能等间歇性能源的并网利用。

目前，我国智能电网的研究和实践已经取得了很大进展。 在大电网的安全稳定控制中，在数字电网、数字变电站、电网调度可视化等方面开展了大量的研究和实践。 在输变电领域，多项指标达到国际先进水平，其中网域测量技术、传感器技术和计量技术是电网调度的基础。 电网安装相量测量装置700余台套，居世界首位。 在数字化变电站建设方面，已有70余座变电站投入运行，华东电网走在前列。

数字化变电站具有三大技术特点。 首先是设备的智能化。 一次设备中的检测信号电路和受控动作驱动电路采用微处理器和光电技术设计，简化了传统机电式继电器和控制电路的结构。 传统的有线连接被数字程控器取代，数字公共信号网被取代。 可编程控制器在变电站二次回路中取代了常规的继电器及其逻辑电路，用光电数字和光纤代替了常规的强电模拟信号和控制电缆。 特别是电子式变压器的应用，克服了传统变压器绝缘复杂、体积大、笨重等缺点。

二是二次设备联网。 变电站常规二次设备：故障录波装置、继电保护装置、电压和无功功率控制、远动装置、同步运行装置和在线状态检测装置等，均采用标准化、模块化的微处理器技术。 设计制造，设备间所有通信连接均采用高速网络，二次设备通过网络真正实现数据和资源的共享。

另一个是自动运行的管理系统。 变电站运行管理系统的自动化包括无纸化、自动化的电力生产运行数据和状态记录统计； 当变电站运行出现故障时，能及时提供故障分析报告，指出故障原因及相应的处理意见； 系统可自动出具变电站设备检修报告。

需要实现变电站一次电气设备与二次电子设备之间的数字化通信，并有一个全站统一的数据建模和数据通信平台，并在此平台的基础上实现智能设备之间的互操作。 要实现一二次设备之间的全数字化通信，如果变电站智能设备数量激增，全站智能设备必须采用统一的数据建模和数据通信平台，实现互联互通。

从技术上讲，目前数字化变电站的突出成就只是实现了变电站信息的数字化采集和网络交互。 毫无疑问，这对于智能变电站来说是远远不够的。 在一个阶段，技术上还有很大的技术提升空间。

数字化变电站是以IEC61850通信协议为基础，由智能一次设备和网络化二次设备分层构建的现代化变电站，可实现智能设备之间的信息共享和互操作。 与常规变电站相比，数字化变电站的间隔层和站控层的设备和网络接口仅在接口和通信模型上发生了较小的变化，而过程层则发生了较大的变化。 传统的电流电压互感器、一次设备、一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐渐向电子互感器、智能一次设备、合并单元、光纤连接转变。

IEC61850将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层，层内和层间采用高速网络通信。 整个系统的通信网络可分为：站控层与间隔层之间的间隔层通信网络、间隔层与过程层之间的过程层通信网络。

站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机、保护信息分站均可直接接入IEC61850设备。 同时提供完整的IEC61850工程工具，生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，不同厂商的工程工具之间可以进行数据信息交换。

湾层通信网络采用星型网络架构，跨湾水平联锁功能在此网络上同时实现。  110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。 网络采用IEC61850国际标准进行通讯，没有IEC61850协议的设备需要协议转换后连接。 考虑到传输距离和抗干扰要求，各中继室与主控室之间采用光纤通讯，各室内设备间通讯可采用屏蔽双绞线。

数字化变电站是智能电网的基础，智能电网是更高层次的应用。 数字化变电站需要实现大量信息的集中，避免重复建设。 如何进一步应用这些资源和信息，是智能电网下一步要解决的问题。 数字化变电站要求信息采用统一的协议，以达到互联互通、互通互通的目的。 这些信息将延伸出更多的好处，减少运维人员，提高工作效率。

数字化变电站是智能变电站的初级阶段，两者在应用上存在较大差距。 为实现国家电网公司提出的信息化、数字化、自动化、交互式智能电网目标，目前的数字化变电站还需要完善更优化的功能。 智能变电站与智能电网兼容，目前的数字化变电站仅具备智能变电站的一些基本条件。