变电站自动化技术的发展和微机保护的广泛应用极大地提高了电网的自动化水平和管理水平，但是由于变电站自动化系统和保护设备的通信协议不统一，造成系统无缝集成困难，生命周期缩短；设备之间互操作性差，维护工作量大，改造升级困难。同时变电站的一、二次设备的控制信号发送、模拟量采集靠大量的电缆连接实现，不仅浪费了大量的财力，而且高、低压设备之间不能实现电气隔离。IEC61850标准的发布，电子式互感器的逐步推广应用，智能化高压电气设备的发展，电气设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机网络技术的高速发展，使得建设数字化变电站具备了必要的技术条件。因此有必要对数字化变电站的建设方案以及与常规系统的兼容模式进行深入的研究，为数字化变电站的进一步推广打下基础。本文在研究数字化变电站相关理论和技术的基础上，总结变电站自动化系统的发展过程及数字化技术的现状、发展趋势，初步形成数字化变电站的整体模型，提出了数字化变电站的特征和需要实现的功能。研究数字化变电站三层网络结构下通信的实现，针对一个常规的220kV变电站，提出了过程总线和变电站总线的组网原则，并按照提出的组网原则构建数字化变电站的通信网络结构，讨论将来采用更先进的网络技术后的简化方案。对构建数字化变电站的主要产品和关键技术进行调研基础上，提出了数字化变电站关键设备的配置原则和选择方案，形成了先进、可靠的数字化变电站建设方案。对国内某些进行试点研究的数字化变电站建设方案进行总结和归纳，运用前面的研究成果，探讨在现有技术条件下建设数字化变电站需要采取的一些过渡方案和技术措施，并进一步讨论在目前大量常规一次设备和现有综合自动化系统存在的情况下，如何实现与这些设备的兼容，使本文提出的数字化变电站建设方案更具有实用性和可操作性。最后对建设数字化变电站带来的影响和经济效益进行了探讨。