随着变电站自动化技术的不断发展,传统的变电站测量、保护等设备正逐渐被具有智能通信功能的数字化IED所代替,这就为实现全数字化的变电站提供了良好的基础。特别是在国际电工委员会制订出的变电站通信协议IEC 61850之后,数字变电站中信息的“无缝通信”获得了更全面的理论支持。在IEC61850协议的研究方面,国内的研究重点主要集中在对各种设备的建模、应用层通信映射以及变电站自动化系统结构语言上。对于底层网络,尤其是对间隔层和过程层通信网络的研究则得比较少。本文通过对IEC61850协议理论体系得深入研究,结合对数字变电站“无缝通信”模型的分析,首先总结出了基于IEC 61850协议的数字变电站基本通信模型,提出了智能IED在数字变电站中的集成方式。然后本文结合通用网络评价体系对变电站间隔层与过程层通信网络的特点以及数据流的分布进行了分析,提出了针对间隔层与过程层网络性能的评价标准并具体分析了报文的传输要求,并讨论了过程总线的4种结构方案。继而介绍了光电互感器以及合并单元两个具体IED的原理、功能、通信接口性能及标准,并在研究以太网总线标准的基础上分析了如何实现虚拟以太网以及IEC 61850协议规定的采样值报文和GOOSE报文的传输模型。在此基础上,本文阐述了通过实验法对间隔层与过程层网络传输性能进行初步评价的具体方案,其中重点利用IEEE 802.1q协议标准对以太网交换机进行虚拟以太网的配置,实现了IED发送/接受缓冲区的定义,以及网络控制芯片初始化。最后本文研究了报文的传输延时,并对间隔层和过程层通信测试结果进行了分析和比较。