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裝置的I/O單元，如A/D變換、光隔離器件、控制操縱回路等將割列出來作為智能化一次設(shè)備的一部門。在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能開關(guān)、光電式互感器機電一體化設(shè)備的泛起，變電站自動化技術(shù)進入了數(shù)字化的新階段。反言之，智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部門；而在中低壓變電站則將保護、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關(guān)柜上，實現(xiàn)了變電站機電一體化設(shè)計。
數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備；在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個層次，根據(jù)IEC6185A通訊協(xié)議草案定義，這三個層次分別稱為“過程層”、“距離層”、“站控層”。
一、過程層的主要功能分三類：1、電力運行實時的電氣量檢測；2、運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測；3、操縱控制執(zhí)行與驅(qū)動。過程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，或者說過程層是指智能化電氣設(shè)備的智能化部門。
1、電力運行的實時電氣量檢測。與常規(guī)方式比擬所不同的是傳統(tǒng)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)模擬量被直接采集數(shù)字量所取代，這樣做的長處是抗干擾機能強，絕緣和抗飽和特性好，開關(guān)裝置實現(xiàn)了小型化、緊湊化。與傳統(tǒng)的功能一樣，主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測，其他電氣量如有功、無功、電能量可通過距離層的設(shè)備運算得出。
2、運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計。在線檢測的內(nèi)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(shù)據(jù)。變電站需要進行狀態(tài)參數(shù)檢測的設(shè)備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統(tǒng)。
3、操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動。在執(zhí)行控制命令時具有智能性，能判別命令的真?zhèn)渭捌涔佬裕�能對即將進行的動作精度進行控制，能使斷路器定相合閘，選相分閘，在選定的相角下實現(xiàn)斷路器的關(guān)合和開斷，要求操縱時間限制在劃定的參數(shù)內(nèi)。過程層的控制執(zhí)行與驅(qū)動大部門是被動的，即按上層控制指令而動作，好比接到距離層保護裝置的跳閘指令、電壓無功控制的投切命令、對斷路器的遙控開合命令等。操縱控制的執(zhí)行與驅(qū)動包括變壓器分接頭調(diào)節(jié)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。又例如對真空開關(guān)的同步操縱要求能做到開關(guān)觸頭在零電壓時關(guān)合，在零電流時分斷等。
二、間隔層設(shè)備的主要功能是：距離層設(shè)備的主要功能是：1、匯總本距離過程層實時數(shù)據(jù)信息；2、實施本距離操縱閉鎖功能；3、實施對一次設(shè)備保護控制功能；4、對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；5、實施操縱同期及其他控制功能；6、承上啟下的通訊功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。必要時，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式，以進步信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性。
三、站控層的主要任務(wù)是：1、按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心；2、通過兩級高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫；3、具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；4、接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行；5、具有對間隔層、過程層諸設(shè)備的在線維護、在線組態(tài)，在線修改參數(shù)的功能；6、具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓(xùn)功能。7、具有（或備有）站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)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；
