本文针对目前我国数字化变电站建设中，采用的工业以太网交换机普遍尺寸较大，价格昂贵，维修不便，不利于传统变电站到数字化变电站的过渡等不足，从分析数字化变电站中交换设备的要求出发，设计了一种尺寸较小，可方便嵌入智能电子设备内部，也可单独使用的环网冗余模块，使用此模块可方便地为普通设备带来具有工业性能的冗余环网功能。　　 本文首先对变电站的数字化进程进行了简要介绍，得出了在数字化变电站中对交换设备的要求。结合IEC61850标准和IEC62439标准，对提高变电站通信网络可靠性的方法进行研究与分析，根据交换设备所处网络位置及性能要求的不同，得出环网冗余模块的功能需求，并提出了环网冗余模块的硬件系统整体设计方案。　　 重点介绍了环网冗余模块硬件各模块电路的设计和调试方法。环网冗余模块硬件设计主要涉及核心控制部分、数据交换电路、通信接口及电源等四部分，核心控制部分包括微处理器电路、存储器电路和接口电路，数据交换部分包括以太网控制器电路、物理层收发器电路。通信接口部分包括电口和光口两部分的接口电路。环网冗余模块仅需5V直流电源即可正常工作。　　 本文还对DRP分布式冗余协议进行了具体研究，对DRP协议实体和DRP服务实体进行了编码设计，在环网冗余模块上实现了单环网冗余。　　 最后，本文对环网冗余模块的报文处理转发功能、时间同步精度，DRP协议功能和DRP冗余功能等进行分别测试。测试结果表明环网冗余模块的相关功能达到了预期设计要求，且工作稳定。