近年来,随着国民经济的快速发展,我国正进入全面建设智能电网阶段。然而,目前南方电网绝大多数地区还是常规性电网和常规变电站。由于常规站采用多种规约,通信标准不统一,且二次电缆回路众多,布线复杂,使得定检维护工作量繁重;直流接地、交流串入直流等安全事故频发,对电力系统的安全稳定运行造成了十分不利的影响。为了实现电力资源优化配置以及满足建设智能电网的要求,智能变电站应运而生。智能变电站与常规变电站最主要的差异是二次系统的优化与升级,最显著的特点是网络化的二次系统。智能站一方面向一次设备的智能化发展提供了更庞大的服务,实现对一次设备的一体化监控和管理;另一方面通过对站内一次设备的自动化控制,及时发现并处理系统故障,保证了电力系统的稳定可靠运行。因此,研究智能变电站的二次系统、组网方式以及相关新技术的应用是非常必要的。本文主要研究工作及结论如下:(1)结合智能变电站“三层两网”的结构特点,对220kV智能变电站的自动化系统和网络结构进行分析,介绍了智能站中常见的几种过程层接入方案,从不同角度分析比较了“直采直跳”和“网采网跳”的优缺点,并择优选出了最佳方案。最后阐明了现阶段“网采网跳”的优势和未来发展方向。(2)研究分析了智能变电站二次系统相关新技术的应用。针对智能防误一体化系统、温湿度在线监控系统以及视频图像智能化处理系统三大新技术的特点,研究其在工程实际应用中的技术方案。(3)通过研究智能变电站互感器的选型及配置,对电子式互感器实际存在的技术和运行故障问题进行定性分析,提出了采用“常规互感器+合并单元”的实施方案。(4)结合中山地区220kV团结智能变电站在建工程实例,从系统及元件继电保护配置原则、公用二次设备配置、SCD文件配置等几方面进行具体研究和分析,提出了适用于该智能站优化后的工程设计方案。本文在南方电网V2.1智能变电站设计规范要求的基础上,提出了适用于中山地区220kV团结智能变电站的二次系统工程设计方案,研究成果对现阶段220kV智能变电站设计具有重要指导作用。