智能电网概念的提出为建立优质高效、绿色环保的能源系统开辟了新的发展空间,智能变电站是智能电网的重要组成部分。目前,我国加快了智能变电站的建设步伐,第一批试点工程覆盖了全国大部分省份和各个电压等级,新建变电站要求全部按照智能变电站设计。IEC61850标准和电子式互感器是实现智能化变电站的关键技术,近几年不断地被深入研究和应用。新技术和新标准的应用也带来了变电站自动化系统网络拓扑结构的变化,工程中变电站网络结构呈现复杂多样性。同时,继电保护装置的性能与网络结构密切相关,存在采样值同步、动作实时性等问题,以及如何利用网络扩展数字化保护的功能,都是智能变电站需要深入研究的内容。本文围绕智能变电站的关键技术,首先对电子式互感器进行了研究,通过仿真实验,分析电磁型互感器不同负载下的饱和特性、光学互感器的传变特性和精度;通过在寒冷地区的运行实践,分析了三种电子式互感器的运行稳定性和优缺点。其次,对智能变电站通信协议进行研究,从应用范围、通信模型、信息交换方式三个方面分析IEC 61850标准与103规约的主要差异。第三,对智能变电站自动化系统网络结构进行研究,分析了变电站层网络拓扑结构、过程层采样值传输网、GOOSE网、对时网络,简要阐述了GOOSE报文的单双网机制。第四,对数字式保护的相关问题进行研究,分析了保护采样值同步和动作实时性问题,给出线性插值和乒乓原理的同步算法,提出提高保护实时性的措施;分析了保护出口逻辑的实现方式,阐述了数字式保护出口逻辑矩阵的概念;简要分析了变电站接地电阻对数字式保护的影响。最后结合项目实际,对智能变电站技术在220kV变电站的实际应用进行了简要分析,为今后智能变电站设计和建设提供借鉴和参考。