2013年年底，上海葉塘110千伏新一代智慧變電站投運，標誌著國家電網公司(以下簡稱“國網公司”)首批6座新一代智慧變電站示範工程建設全面完成，其餘5座示範工程包括重慶合川220千伏大石變電站、武漢未來科技城110千伏東擴變電站、天津110千伏高新園變電站、北京220千伏未來城變電站和110千伏海落變電站。

據了解，儘管第一代智慧變電站在設備研製、設計建設等方面取得較大進展，而且提高了設備故障預判與處理、事故異常處理的準確性和快速性，保障了電網安全運作，促進了智慧變電站的集約化管理。但由於系統較多、功能分散，在整體建設理念、技術創新、設計優化、標準制定等方面有待進一步提高。

在這種情況下，國網公司開始加快新一代智慧變電站建設，啟動了“新一代智慧變電站設計關鍵技術”研究項目。2009年，國網公司開始智慧變電站研究與建設，為新一代智慧變電站建設積累了豐富的實踐經驗和技術基礎。在此基礎上，該公司著眼于國際輸變電技術發展趨勢，于2012年3月至11月，進行了新一代智慧變電站技術方案研究與論證。

通過重點攻克隔離斷路器、二次設備整合艙、一體化業務平臺、層次化保護控制等關鍵技術，國網公司研製完成隔離斷路器、整合式測控裝置等19類107種型號設備，使得保護控制層級更加完整、性能更加可靠，基於一體化平臺的順序控制、智慧告警等高級功能實用化水準進一步提升。

據介紹，智慧變電站的智慧主要體現在整合和自動控制上，而新一代智慧變電站要求設備整合度更高。

在武漢未來科技城110千伏東擴變電站，由於對各類電氣設備實行了高度智慧整合，縮減了設備量和設備對接，大幅減少了故障節點。同時，整合設備屬於免維護産品，解決了過去大量電氣設備長期暴露在室外，可靠性日益降低、維護工作量不斷加大的問題。據估算，武漢未來科技城變電站的設備維護量將較傳統變電站降低了87%，設備故障率將降低了43%。

此外，新一代智慧變電站可大幅減少建築面積，同時由於戶外站、戶內站分別採用二次設備整合艙或二次裝置就地佈置，優化後戶內站建築面積減少15%～25%、戶外站建築面積減少45%～64%。在葉塘站，多項新技術實現首次整合應用，並通過採用小型化設備，使建築面積減少了19.7%，而設備室採用組屏方案，屏數減少了36.7%。而另一電站海落站總建築面積與普通電站相比減少了495平方米，約20.1%。這一方面得益於站內採用小型化GIS、小型化開關櫃、智慧變壓器、電子式互感器、小型化開關櫃等智慧設備;另一方面，由於二次裝置就地化佈置，二次設備室屏位核減少了49%。站內應用層次化保護和多功能測控裝置及站用一體化電源系統供電，優化了站內設備場地佈置。

除減少故障率和佔地面積，由於全面貫徹“一體化設計、一體化供貨、一體化調試”理念，新一代智慧變電站設備安裝調試效率顯著提高，建設工期較常規電站平均縮短了四分之一。以葉塘變電站為例，其僅用短短一年時間，便完成了全部建設任務。

對新一代智慧變電站的發展方向，業界認為，未來智慧變電站發展的趨勢是設備模組化，變電站設備及系統在工廠完成調試配置，在現場安裝時僅需要驗證連接光纜的正確性，實現“最大化工廠工作量，最小化現場工作量”，以期在大幅減少佔地面積的同時，顯著提升電站安全性、可靠性以及經濟性。