在变电站自（zì）动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能开关（guān）、光电式互感器机电（diàn）一（yī）体化设备（bèi）的出现，变电站自动化技术进入了数字化的（de）新阶段。在高压和超高压变电站中，保护装置、测控装置、故障录波及其（qí）他自动装（zhuāng）置（zhì）的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操作回（huí）路等将（jiāng）割（gē）列出来作为智能化一次（cì）设备的一部（bù）分。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化（huà）控制回路代替了常规（guī）继电保护（hù）装置、测（cè）控等（děng）装置的（de）I/O部分；而在中低压变电站则将保护、监控装置（zhì）小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。
　　数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两（liǎng）类，即智能（néng）化的（de）一次设（shè）备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次（cì），根（gēn）据IEC6185A通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层（céng）”、“间隔层”、“站控层”。
　　1、过程层（céng）
　　过程（chéng）层是（shì）一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化（huà）电气设备的智能化部（bù）分。过程（chéng）层的主要功能分三类：（1）电力运行实时（shí）的电气量检测；（2）运行设备的状态参数检测（cè）；（3）操作控制执行与驱（qū）动。
　　（1）电力运行的实时电气量检（jiǎn）测。
　　与（yǔ）传统的功能一样，主要是电流、电压、相位（wèi）以及（jí）谐波分量的（de）检（jiǎn）测，变压器综合测试台符合主要是对（duì）电力变压器，配电变压器的空载、负载特性进行试验，也可对被试变压器（qì）进行倍频感应（yīng）及工频耐压试验。其他电气量如有功、无（wú）功、电能量可通（tōng）过间隔层的设备运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感（gǎn）器（qì）、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代；采集传统模拟量被直接采集数字量所取代，这样做的优点是（shì）抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性（xìng）好，开关装置实现（xiàn）了（le）小型化、紧凑化。
　　（2）运行设备的状（zhuàng）态参数在线检测（cè）与统计。
　　变电（diàn）站需（xū）要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断（duàn）路器（qì）、刀闸、母线、电容（róng）器（qì）、电抗器以及直流电源系统。在线检（jiǎn）测的内容主要有温度、压力、密度、绝（jué）缘、机械特性以（yǐ）及（jí）工作状（zhuàng）态等数据。
　　（3）操作控制的执行（háng）与驱动。
　　操作控制的执行（háng）与驱动包括变压器（qì）分接头调节控制，电容、电（diàn）抗器投切（qiē）控制，断路器、刀闸合分控制，直流电源充放电控（kòng）制。过程层的控制执行与驱动大部分是（shì）被动的，即按上层控制指（zhǐ）令而（ér）动作（zuò），比（bǐ）如（rú）接（jiē）到间隔层保护装置（zhì）的跳闸指令、电压无功控制的投（tóu）切命令、对断路器的遥控开（kāi）合命令等。在执行控制命令时具有智能性，能判别命令的真伪及其合理性，还能对即将进（jìn）行的动（dòng）作精度进行控制，能使断路器定相合闸，选相分闸，在选定的相角下实现断路器的关合和开断，要求操作时间限制在规定的参数内。又例如对真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时关合，在零电流时分断等。
　　2、间隔层（céng）
　　间隔层设备的主要功（gōng）能是：（1）汇总本间（jiān）隔过程层实（shí）时数据信息；（2）实施（shī）对一次设备保护控制功能；（3）实施本（běn）间隔操作闭锁功能；（4）实施操作同期及其他控制功能；（5）对数据采（cǎi）集、统计（jì）运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；（6）承上启下的通（tōng）信（xìn）功能（néng），即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息（xī）通道的冗（rǒng）余度，保证网络通信的可靠（kào）性。
　　3、站控层
　　站控层的主要任务是：（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（shù）据库；（2）按既定规约将有关数据信（xìn）息（xī）送向调度或控制中心；（3）接收调度或控制中心有（yǒu）关控制命令（lìng）并转（zhuǎn）间隔层、过程层执行；（4）具（jù）有在（zài）线可编程的全站操（cāo）作闭锁控制功能（néng）；（5）具有（或备（bèi）有）站内当地监控，人机联系功能，如显示、操（cāo）作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能；（6）具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功（gōng）能；（7）具有（或备有（yǒu））变电站故障自（zì）动（dòng）分析和操作培训功能。