在变（biàn）电站自（zì）动化领域中，智（zhì）能化电气的发展，特别是智能开关、光电式（shì）互感器机电一体化设备的出现，变电站自动化（huà）技术进入了数（shù）字化的新阶段。在高压和超高压变电站中，保护装（zhuāng）置、测（cè）控装置、故障录波及其他自动装置（zhì）的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为（wéi）智能化一次设备的一部分。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规（guī）继电保（bǎo）护装置、测控（kòng）等装置的I/O部分；而在中低压变电站则将保护、监控装置小（xiǎo）型化、紧凑化，完（wán）整地安装在开关（guān）柜上，实现（xiàn）了变电站机电一体化设计。
　　数字化变电站（zhàn）自动化系统的结构在物理上（shàng）可分为两类，即智能（néng）化的一次设（shè）备和网络化的（de）二（èr）次（cì）设备；在逻辑结构上可分（fèn）为三个层（céng）次，根据IEC6185A通信协议草（cǎo）案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。
　　1、过程层
　　过程（chéng）层是一次设（shè）备与二次设备的结合（hé）面，或者说过程层是指（zhǐ）智能化电气设备的智能化部分（fèn）。过（guò）程层的（de）主要功能分三类：（1）电力运行实时（shí）的电气（qì）量检测；（2）运行设备的状（zhuàng）态参数检测；（3）操作控制执行（háng）与驱（qū）动。
　　（1）电力运行的（de）实时电气量检测。
　　与传统的功能一样，主要（yào）是电流、电压、相位以及谐波分量的检测，变压（yā）器综合测试台符合主要是对电力变（biàn）压器，配电（diàn）变压（yā）器的空（kōng）载（zǎi）、负载特性进行试验，也可对被试变压器进行倍频感应及工频耐（nài）压试（shì）验。其他电（diàn）气量如有功、无功、电能量可通过间隔层的设备运算（suàn）得出。与常规方式相比所不同的是（shì）传统（tǒng）的电磁式电流互感（gǎn）器、电压（yā）互感器被光（guāng）电电流互感（gǎn）器、光电电压互感器取代；采集传统（tǒng）模拟量被直接（jiē）采集数字量所取代，这样做的优点是抗干扰性能（néng）强，绝缘和（hé）抗（kàng）饱和特（tè）性好，开关装置实现了小型化、紧凑化。
　　（2）运行设备的状（zhuàng）态（tài）参数在线检测与统计。
　　变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线（xiàn）、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压（yā）力、密度、绝缘、机械特（tè）性（xìng）以及工作（zuò）状态等数据。
　　（3）操作控制（zhì）的执行与驱动。
　　操作控制的执行（háng）与驱动包括变压器分接头调节控制，电容、电抗器投切（qiē）控制，断路器、刀闸合分控制，直流电源充放电控制。过程层的控制执行与驱动大部分是被动的，即按上（shàng）层控制指令而动作，比如接到间隔层（céng）保护装置（zhì）的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等（děng）。在（zài）执（zhí）行（háng）控制（zhì）命令（lìng）时具有智能性，能判别命令的真伪及其合理性，还（hái）能对即将进行的动作精度进行控制，能使断路器定相合（hé）闸，选相分闸，在选（xuǎn）定的相（xiàng）角下实现断路器的关合（hé）和开断，要求操作时间限制在规定的（de）参数内。又例（lì）如对（duì）真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时（shí）关（guān）合，在零电流时分断（duàn）等。
　　2、间隔层
　　间隔层设备的主要功能是：（1）汇总本间隔过（guò）程层实时数据信息；（2）实施对（duì）一次设备（bèi）保护控制功能（néng）；（3）实施（shī）本间隔操作闭（bì）锁功（gōng）能；（4）实（shí）施操作同期及其他控制功能；（5）对数据（jù）采集、统计运算及控制命令的发出（chū）具有优先级别的（de）控制；（6）承上启下的通信功（gōng）能（néng），即同时高速完成与过程层及（jí）站控层的网络通信（xìn）功能。必要时，上下网络接口具备双口（kǒu）全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。
　　3、站控层
　　站控（kòng）层的主要任（rèn）务是：（1）通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；（2）按既定（dìng）规（guī）约将有关数据信息送向调（diào）度或控制中心（xīn）；（3）接收调度或控制中心有关控制命令并转（zhuǎn）间隔层（céng）、过程层执行；（4）具有在线（xiàn）可（kě）编程的全站操作（zuò）闭锁控制功能；（5）具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能，如显示（shì）、操作、打印、报警，甚至图像，声音（yīn）等多（duō）媒体功能；（6）具有对（duì）间隔层、过（guò）程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能（néng）；（7）具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功（gōng）能。