为应对随机、波动可再生能源大规模接入的严峻形势,建设可靠、经济、高效的智能电网已经成为世界各国的共识。作为电网建设的关键环节,现有变电站技术难以满足坚强智能电网高度自动化、智能化、调控一体化的要求,迫切需要革新设计理念,改进设计方法,研究新一代智能变电站的设计优化技术。首先,深入剖析智能变电站的系统结构,提炼总结智能变电站的主要不足,进而依托智能电网的建设需求,系统分析新一代智能变电站的系统结构及其主要技术。其次,针对智能变电站分专业设计、设备功能独立等不足,提出一体化集成断路器、隔离开关、互感器、智能组件的智能隔离断路器技术需求,为电气主接线优化设计、优化总平面布置创造条件,有效减少了新一代智能变电站占地面积,节省投资。再次,针对二次设备调试项目多、联调工程量大、建设周期长等问题,研发了预制舱式二次设备和即插即用的预制光缆/电缆技术。二次设备在工厂内安装调试,并可与土建、电气一次同时开工,大量缩短了工程周期。此外,结合先进的信息采集、通信技术,新一代智能变电站采用“就地级、站域级、广域级”的层次化保护系统,实现了继电保护与安全稳定控制的协调配合,并将故障的识别、处理能力提高到系统层面,有效降低了连锁故障和大停电事故的可能性。最后,以某220kV实际工程为例,系统完成了新一代智能变电站的设计流程,包括新一代智能变电站的设计方案选择、各电压等级电气主接线、总平面布置、一二次设备选择等内容。