保障能源安全和应对气候变化是世界各国共同面临的重大课题。近年来,世界主要发达国家相继开展了智能电网相关研究工作,国内外智能电网技术快速发展并得到广泛应用,电网向智能化方向发展已成为必然趋势。山东电网在推动促进新技术的开发和新型洁净的能源的应用方面,提出了“统筹安排、统一规范、自上而下、同步推进”的原则,紧密结合山东电网的具体情况,全面组织开展了山东电网“十二五”智能化规划与建设工作,大力推进建设山东坚强智能电网。本文结合山东电网智能化实际情况,重点从技术特征和构成方面,认真分析了山东电网智能化技术应用的现状、优势和存在的不足；熟悉了《山东电网“十二五”智能化规划》中对电网智能化的规划目标、重点项目、建设规模及预期目标,以及加快智能电网工程建设的首要任务和重点工作,明确智能电网的关键——智能变电站的建设,进而提出了220kV智能化变电站的优化设计方案,对智能化电网的建设具有一定的指导作用。本文在第一章介绍了目前智能电网的发展现状及研究背景,并阐述了智能变电站的基本原理,分析了智能变电站技术特征和构成特点,提出智能变电站设计的关键因素；在第二章阐述解析了智能变电站主要一次设备的构成、特点,分别提出了智能变电站一次设备几种选型方案；在第三章阐述说明了智能变电站自动化及辅助二次系统构成特点及发展,总结了二次辅助系统的几种不同组成方案；在第四章以220kV实际变电站为例,详细阐述了设计方案的实际应用。220kV变电站是电网结构的重要部分,智能变电站设计是一个综合性很强、很复杂的问题,也是目前影响智能电网建设的关键,本文所作工作甚微,需要今后更加努力的研究,为以后智能电网的发展作出贡献。