高压电器设备智能化是推动变电站智能化的关键,更是构建坚强智能电网和全球能源互联网的基石。智能终端作为智能变电站过程层核心智能电子设备(Intelligent Electronic Device,简称IED)之一,是目前变电站解决一次高压电器设备智能化重要的数字化通信接口,实现了面向间隔的监测与控制。随着电力行业标准IEC61850的普及,以及智能采集、智能控制、嵌入式以及光纤通信等先进技术应用于电力装备制造行业,顺应高压电器设备一体化、智能化的发展趋势,研究设计更具小型化、数字化的智能终端设备,使其能够更好的与一次电器设备本体相融合,对优化智能变电站结构设计具有重要工程实践意义。论文首先对传统智能终端设备在智能变电站中的实际应用进行研究,调研分析国内外智能终端相关产品功能特点,结合气体绝缘高压开关组合电器(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)中断路器等开关设备的开关控制特点,提出一种数字化智能终端设计方案。设计一种以“GIS智能控制单元+智能终端显示单元”为架构的智能终端设备平台,并以GIS智能控制单元作为主要研究对象。其次,依据GIS智能控制单元主要实现功能,研究构建了基于IEC61850标准下的智能IED信息模型,完成对GIS智能控制单元软硬件系统的总体设计。整体系统在硬件方面,分别完成GIS智能控制单元核心板和外围电路的设计。GIS智能控制单元核心板采用嵌入式处理器ARM9(S3C2440A)作为主控芯片进行设计,重点介绍核心板外围电路:电源转换电路、开关量开入开出电路、模拟量信号处理电路、以太网通信接口电路、存储电路以及LCD显示等相关电路的搭建。另外,介绍了如何提高抗电磁干扰的措施。软件设计方面是在ARM Developer Suite集成开发环境下,采用模块化的设计原则,完成系统主程序模块、数据采集模块、开关量输出模块、通讯模块等的软件开发,除此之外,对LCD液晶模块显示界面进行了软件设计。论文最后完成系统实验平台的搭建,并对该GIS智能控制单元装置的数据采集、开关控制以及网络通信等基本功能进行模拟实验验证,同时利用Ethereal报文分析软件对实际变电站GOOSE报文内容结构进行研究。通过测试基本达到了系统所需的功能要求,验证了本文设计思路的可行性,为数字化GIS智能终端产品开发奠定基础。