在高压和超高压变电站中，保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操纵回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部门。在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的泛起，变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部门；而在中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。
       数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC6185A通讯协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“距离层”、“站控层”。
　　一、过程层的主要功能分三类：1、电力运行实时的电气量检测；2、运行设备的状态参数检测；3、操纵控制执行与驱动。过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部门。
      1、电力运行的实时电气量检测。与常规方式比拟所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代；采集传统模拟量被直接采集数字量所取代，这样做的长处是抗干扰机能强，绝缘和抗饱和特性好，开关装置实现了小型化、紧凑化。与传统的功能一样，主要是电流、电压、相位以及谐波分量的检测，其他电气量如有功、无功、电能量可通过距离层的设备运算得出。

　　2、运行设备的状态参数在线检测与统计。在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。
      3、操作控制的执行与驱动。在执行控制命令时具有智能性，能判别命令的真伪及其公道性，还能对即将进行的动作精度进行控制，能使断路器定相合闸，选相分闸，在选定的相角下实现断路器的关合和开断，要求操纵时间限制在划定的参数内。过程层的控制执行与驱动大部门是被动的，即按上层控制指令而动作，好比接到距离层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等。操纵控制的执行与驱动包括变压器分接头调节控制，电容、电抗器投切控制，断路器、刀闸合分控制，直流电源充放电控制。又例如对真空开关的同步操纵要求能做到开关触头在零电压时关合，在零电流时分断等。
      二、间隔层设备的主要功能是：距离层设备的主要功能是：1、汇总本距离过程层实时数据信息；2、实施本距离操纵闭锁功能；3、实施对一次设备保护控制功能；4、对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；5、实施操纵同期及其他控制功能；6、承上启下的通讯功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通讯功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以进步信息通道的冗余度，保证网络通讯的可靠性。
      三、站控层的主要任务是：1、按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；2、通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；3、具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；4、接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；5、具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；6、具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。7、具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能；