电力是国民经济的基础，电力系统是经济发展的大动脉。近些年来，随着我国经济的快速发展，电力系统不断进步，电网规模迅速扩大，用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，而影响电力系统安全的不确定因素和风险却在逐渐增加。电力系统需要容纳多种清洁能源，能够适应客户自主选择，满足高度市场化电力交易的需要等，这些对电力系统的发展提出了更高要求。　　近些年来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，变电站综合自动化技术也得到了迅速发展，变电站综合自动化已成为趋势。针对变电站改造进行系统而细致的研究，提出运行可靠、技术先进而又成本合理的改造设计方案并实施改造，有利于提高整个电力系统自动化水平进而提高运行的可靠性，也可以对老旧变电站的自动化改造提供借鉴，具有重要意义。　　本文首先阐述变电站综合自动化改造背景意义，对国内外对变电站综合自动化研究现状以及目前变电站综合自动化系统目前存在的问题进行综述分析。变电站综合自动化系统本身功能很丰富强大，但是由于技术标准、一次设备与二次设备不匹配等方面因素，使得综合自动化系统在实际运行中存在着一定的问题。　　根据包括电气一次改造内容和电气二次改造内容以及综合自动化系统改造目标，总结分析了110kV变电站综合自动化系统改造设计原则，具体有总体性原则、可靠性原则、运行管理原则、保护独立性原则、分层分布原则、防误原则、采样原则、经济性原则等八个原则，提出了110kV关王变电站综合自动化系统改造技术方案。并且制定了详细的110kV关王变电站综合自动化系统改造工程具体施工方案。在工程进度、施工安全、施工质量等方面都达到了预期的效果，符合工程施工的各项要求。