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。
远程可视化。智能化变电站的状态监测与操作运行均可利用多媒体技术实现远程可视化与自动化，以实现变电站真正的无人值班，并提高变电站的安全运行水平。
装备与设施标准化设计，模块化安装。智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成，所有的装备具有统一的接口。建造新的智能化变电站时，所有集成化装备的一、二次功能，在出厂前完成模块化调试，运抵安装现场后只需进行联网、接线，无需大规模现场调试。
综合集成的智能化变电站的架构
综合集成的智能化变电站的架构所示，其结构和功能总体上分为两层，即智能设备层和变电站层。智能设备层主要由综合集成化智能装置(CIID)和高压一次设备构成，二者之间通过非常规电流互感器、非常规电压互感器以及各类传感器建立直接联系。除了高压开关设备之外，智能化变电站中的一次设备多了分布式电源接口和柔流输电装置(FACTS装置)。
智能变电站综合监控系统是综合采用自动化、计算机、网络通信、视频压缩以及各种物联网技术，通过对变电站视频监控、门禁控制、安防报警、环境监测、消防报警、照明空调智能管理等在线监控，将孤立分散的各子系统集成和联动，不但实现预警，而且还可以实现对警情的管理和控制。
智能化变电站系统和设备系统模型的自动重构技术研究。
研究变电站自动化系统中智能装置的自我描述和规范；研究基于以太网的智能装置的即插即用技术:研究变电站自动化监控系统对智能装置的识别技术、自动建模技术；
研究当智能装置模型发生变化时的系统自适应和系统模型重构技术；研究自动化系统对智能装置的模型进行校验，对智能装置的功能及其模件进行测试、检查的交互技术