随着当今电网技术的发展，变电站正向着数字化、智能化的方向快速前进。IEC61850标准作为迄今为止最完善的变电站通信协议，是实现变电站数字化和智能化的基础。高速电气化铁路客运专线具有速度快、节能环保和乘坐舒适的优点，是铁路客运的必然发展趋势。牵引变电所是高速铁路客运专线的核心部分，为整条线路提供电源，同时它也是电力系统的重要用户之一。因此，顺应电网技术数字化、智能化的发展潮流，满足高速铁路客运专线对牵引供电系统的新的、更高的要求，如牵引供电监测系统更高的实时性和更大的数据容量，将IEC61850标准应用于牵引变电所，对其进行数字化改造势在必行。本文首先对IEC61850标准体系进行了深入的研究，介绍了其发展历程，分析了其组成结构和关键技术手段，总结了IEC61850标准的核心特征优势。其次，详细阐述了IEC61850标准对变电站设备的建模过程。结合某新建高速铁路客运专线牵引变电所的实际情况，完成该牵引变电所相关保护、测量和控制功能的信息建模，并在SCL Manager软件中进行了配置，得出最终的配置树形图和变电站配置语言描述文档。再次，遵循IEC61850标准，给出了牵引变电所过程层设备的改造方案，详细论述了相关核心技术，对电子式互感器及其合并单元进行了建模，并研究分析了通用面向对象的变电站事件报文传输机制和基于IEC61850-9-2的采样值传输技术。最后，基于IEC61850标准的通信要求，构建了2种可行的数字化牵引变电所通信网络，分析了他们的网络性能，并在OPNET软件中搭建相应的仿真模型，模拟不同的通信场景进行仿真验证。结果表明，所构建的两种通信网络均能够满足IEC61850标准对传输时延的要求，网络性能良好。