除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外，智能化变电站在硬件上的两个重要特征是大量新型柔性流输电技术及装备的应用，以及风力发电、太阳能发电等间歇性分布式清洁电源的接入。
这两个变化，在提高变电站功能的同时也增加了其复杂程度。智能化变电站自动化系统应当增加对柔性流输电设备和分布式电源接口的智能化管理和控制功能。
数字化变电站在过程层、间隔层和变电站层三个层次应用的集成化技术，减少了变电站内组件的数量，提高了元件质量，增强自动化功能的协调水平，简化了站内接线，提高了运行与控制的可靠性。
智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构
数字化变电站在运用集成技术之后，全站范围内的数据交互通过光纤以太网实现。变电站层与间隔层之间现场距离长，数据交换量大，实时性要求高，需要与外部电网互联互通。
研究智能变电站内各种设备和系统的物理特性、运行逻辑及其输入输出的形式、介质，抽象出物理和信息模型，并基于统一的建模方法实现自描述；开展对智能电网发展基础体系、技术支撑体系、智能应用体系、标准规范体系、运维体系及技术*价体系的研究。
智能化一、二次设备智能化集成技术研究。
涉及变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备、以及新型柔性电气设备(装置)等电力系统中各种一次设备与控制、保护、状态诊断等相关二次设备的智能化集成技术。
智能化信息采集系统与装置研究，利用基于同步综合数据采集同时适用于传统变电站和数字化变电站的新型测控模式，实现各类信息的一体化采集，包括与智能变电站有关的电源(含可再生能源)、负荷、线路、微电网的全景信息采集。
此外还包括标准信息模型及交换技术研究，信息存储与管理技术研究，信息分析和应用集成技术研究，信息安全关键技术与装备研究，智能化变电站同步时钟推广应用研究等。