变电站是输电和配电网的重要节点，对保证电力系统安全稳定运行起着举足轻重的作用。光学互感器的应用、国际标准IEC61850的确定、网络技术与通信技术的发展以及变电站内的二次设备的数字化，使得实现数字化变电站成为可能，也使得在数字化变电站系统内实现信息共享变得简单易行。数字化变电站的发展将对变电站自动化运行和管理带来深远的影响，因而具有重要的技术和经济意义。减少了自动化设备的数量，从而简化了二次接线，提高了系统的可靠性。设备的互操作性为设备的维护、更新和扩展功能提供了方便。实现了信息在运行系统和其他支持系统之间的共享，减少了设备重复建设的投资和变电站成本，具有较高的经济意义。 本文对数字化变电站中继电保护系统的数据通信进行了研究。针对现有网络通信新技术，分析了数字化变电站实现的可行性以及必须具备的技术基础。根据国际标准IEC61850的要求，介绍了数字化变电站的分层情况及构成部分。对这些构成部分提出了具体的配置要求和实现功能。对比分析了变电站的几种结构，并提出了实现高可靠通信的通信结构，并分别计算了其通信可靠性，为设计运行部门选择结构提供了理论依据。光学电流互感器能完全无失真地传输故障电流，它进一步推动了数字化量测技术和数字化变电站的发展。本文对光学互感器的传输特性进行了深入分析，用电力系统仿真软件（ATP）进行仿真，计算了传输数据的精度，经过与传统电磁型电流互感器的比较，证实了光学电流互感器的优越性。 本文还对各种线路故障进行了仿真，利用小波分析提取故障量中各频率暂态量，根据暂态量保护原理判别故障，分析证明基于光学电流互感器的继电保护系统均能正确可靠地动作。本文分析了数字化变电站通信数据的特点，结合实际变电站中保护和自动化实现现状，设计了继电保护通信接口和合并单元，实现了数字量和模拟量的统一传输，并具体分析了基于IEC61850 标准的通信建模和映射过程。本文还初步分析了保护出口跳闸矩阵的形成逻辑，并以单个保护屏为例进行了分析，为今后完全实现数字化的出口逻辑奠定了基础。