随着电子技术、信息技术、通信技术的快速发展,变电站综合自动化系统已得到广泛的应用。但是数据交互方面由于受到规约的限制,不同厂家的设备间不能互相通信和资源共享,装置间相对独立,不具备互操作性,导致重复投资、建设,设备利用率低、可扩展性差,运行维护人员工作量大等问题。变电站中所有信息采集、传输、处理和应用的全数字化是电力系统的发展方向,具有可靠性高、测量精度高、便于扩展和检修等优势的数字化变电站是电力技术发展的必然。本文首先介绍数字化变电站的基本概念、技术特征、优势和国内外研究应用现状；然后综合叙述了IEC 61850标准体系的内容、特点及对变电站各种设备的互联互通的统一规范；之后研究了电子式互感器、智能断路器以及网络通信技术等几项数字化变电站的关键技术；最后,针对北京第一个110kV示范站,给出了数字化变电站的设计方案,并进行了技术和经济性分析。数字化变电站将对北京变电站自动化系统的建设、运行和管理带来深远影响,具有较高的推广应用价值。