随着智能电网和超高压、远距离、大容量输电线路以及电网互联的迅速发展，对电网控制系统要求不断提高。变电站是电能输送的中转站，也是电网控制系统的重要信息源，传统变电站具有信息难以共享、二次设备不能实现互操作、系统可扩展性差且可靠性受二次电缆影响等不足，阻碍了电网控制系统的发展。近几年，基于实时以太网技术、智能断路器技术、数字式互感器技术以及IEC61850标准的数字化变电站逐步成为电网建设的热点。数字化变电站有利于提高电网控制系统的性能，符合电网的数字化与智能化要求，是未来变电站发展的必然趋势。　　 本文主要研究数字化变电站下保护IED面临的新问题，并提出了解决方案。论文工作包括以下几个方面：　　 数字化变电站是一种分层分布式变电站，介绍了数字化变电站的基本结构，阐述了数字化变电站的逻辑接口模型和现有组网方案的性能，研究了如何利用功能冗余和网络结构冗余提高数字化变电站自动化系统的可靠性。　　 数字式互感器输出的采样数据含有丰富的噪声且采样频率等通常不满足二次设备的算法要求。为实现二次设备与采样数据的无缝链接，搭建了虚拟接口平台用以预处理采样数据并详细分析了典型二次设备与虚拟接口平台的关系。　　 针对采样数据含有丰富噪声这一现状，提出了基于小波理论的信噪分离方案并根据电力系统的电流/电压信号特点确定了方案的具体实现形式。数值仿真结果表明，基于小波理论的信噪分离方案可以有效滤除稳态数据与暂态数据中的噪声，提高采样数据的信噪比，且信噪分离后采样数据的基波幅值与相位满足保护IED的精度要求。　　 当采样数据的采样频率与保护IED的采样频率不匹配时，需要对采样数据进行重采样。提出了基于Kaiser窗函数的重采样算法，该算法利用采样数据恢复连续信号，通过计算保护IED的采样时间序列对应点的值实现重采样。仿真分析结果表明，该算法具有数据窗短、重采样精度高的优点。