目前全国水电站设备运行管理人员的综合素质相对较低,可能会出现人为性的误操作,也会影响到机组运行的安全性。为了提高水电站设备安全运行和自动化水平,改变效率低的落后局面,促进水电厂的安全经济运行管理水平,通过改造和优化,使用相对少量的投入,带来丰厚的经济效益和社会效益。本文根据秦皇岛某36MW水电站的原始设计资料和设备运行状态,结合现有设备的缺陷情况,明确了技术改造的意义,提出了水电站综合自动化技术改造的原则和相关设备的技术要求,进行了发电机组的电容电流和短路电流的计算,并介绍了有关发电机组保护的基本原理和整定计算相关的数据推理,为电气设备的选型和配置提供相应数据依据和理论支撑。重点分析了站内二次设备的功能配置与逻辑组合情况,最终确定电气一、二次设备改造的设计方案。全站设备自动化水平较低,未能满足现代水力发电系统的若干规定的相关要求,提出了水电站智能监测系统的整体设计,确定了该系统的设计原则,阐述了智能监测系统的特点和功能,结合IEC61850标准通过设计现地控制单元屏监控功能、机组自动化方案等内容对站控层合理配置,完成了对变压器、调速器、避雷器等设备的实时监测,并完善了用于技术咨询的在线专家系统,整体提高了电力系统的自动化水平和可靠性。