我国电网规模伴随经济水平的高速发展逐渐扩大,数字化、智能化水平也随之提高,与此同时,也对电网的安全稳定运行水平提出了挑战。国家电网相继提出了构建坚强智能电网和泛在电力物联网的发展战略,使得建设推进智能变电站势在必行。从2009年起开始推广第一代智能站,到2011年国家电网公司全面推行建设至今,智能站得到了长足发展。相较于常规数字化变电站,智能变电站所应用的设备更具智能化特征,包括电子互感器、智能终端、合并单元以及一体化监控设备等,通过SCD文件(全站系统配置文件)确定数据流向,体现设备间逻辑关系,大大减少了传统的二次接线;取消二次设备间电缆接线,转而采用光缆、网线实现采样及跳合闸出口。通过近年现场运行数据统计,智能变电站在系统集成、结构布局、装备适用、经济环保等技术方面优势显著,但在运行中也暴露出了一些问题。例如增加了合并单元、智能终端等环节,增加了调试成本,使用了新的通信技术,对于二次工作人员的技术水平也提出了更高要求。本论文针对国内外智能变电站的发展和现状,介绍了智能变电站三层两网的典型结构,SV采样值报文和GOOSE报文的格式以及SCL语言和SCD文件构成;基于已有的典型智能变电站继电保护在实际运行中的模型,结合青岛地区220kV贡口智能变电站运行现状,总结了该智能变电站的一次、二次工程配置方案和高级应用,,针对现运行的智能变电站二次设备安装独立分散,数据共享率低,后期维护工作量高,可视化程度低等问题,提出了优化的设计方案。优化设计方案基于国调中心提出的“就地采集、就近保护、冗余测控、信息专网、智能应用”等要求,在IEC61850技术标准基础上,运用数字化模式降低系统结构难度,提高硬件集成度,降低安装的装置量;通过就地数字转换装置,降低对中心交换机的依赖程度;通过标准化硬件装置和规范化软件模型,实现可视化软件逻辑等,完善二次设计,推进新设备、新技术应用,全面提升二次系统可靠性和智能化水平。同时,根据在220kV贡口站验收调试过程中的二次检修工作经验,总结了集中集成测试技术和现场测试技术两种完整可行的调试方案,并对这两种调试方案在智能变电站调试过程中的应用进行了详细说明,对于新站投运前的验收调试工作,具备实践借鉴价值。