智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑,是电网运行数据的采集源头和命令执行单元,与其他环节联系紧密,是统一坚强智能电网安全、优质、经济运行的重要保障,也是实现智能电网自动化特征的主要体现。同常规变电站相比智能变电站的二次系统设计发生了根本变化,是整个智能变电站设计中最为重要环节,因此如何进行智能变电站二次系统的设计已成为当前首要的问题。本文以智能变电站新建工程为依托,并结合当前国内智能变电站研究、工程建设及设计现状,首先介绍了电子式互感器的工作原理及特点,对不同类型电子式互感器在运行中出现的各种问题进行了归纳总结,电子式互感器的可靠性及长期稳定性尚缺乏验证,工程设计中仍应选用常规互感器；通过配置合并单元完成常规互感器的就地采样数字化。介绍了智能变电站二次系统的网络结构,重点研究了过程层的几种网络拓扑结构、组网模式以及网络流量和网络延时。提出在工程设计中过程层网络宜采用星型冗余结构以及采样值报文和GOOSE报文共网传输的组网模式。再次分析了智能变电站继电保护的采样和跳闸方式,并结合相关规程规范对继电保护采样和跳闸方式的要求,分析了直采、网采；直跳、网跳各自优缺点。提出了现阶段智能变电站继电保护采用直接采样直接跳闸的模式。最后通过对比常规变电站和智能变电站二次回路设计的区别,提出了智能变电站就地智能控制柜的二次回路的接线简化设计方案,分析了利用虚端子实现智能变电站二次虚回路的设计方法。本文通过分析论证得出现阶段合理的互感器选型及就地采样数字化的实施方案；二次系统网络结构设计及保护采样和跳闸的方案,以及二次回路简化设计和二次虚回路的设计方法,为今后智能变电站的设计及工程实施提供了参考和借鉴。