地鐵是我國大型城市公共運輸的重點發展方向，而可靠的供電是地鐵安全運營的重要保障，功能強大的地鐵供電變電站自動化系統又是保證供電質量的基礎。地鐵供電變電站的一次裝置、執行方式及管理模式與大電網變電站有一定的差異，導致了其自動化系統的功能也與大電網變電站的功能存在不少差異。
1、 一次系統
地鐵供電變電站按功能劃分主要有4種型別:主變電站、牽引變電站、降壓變電站和跟隨變電站。主變電所將110kv電網電壓降為35kv，給牽引變電站和降壓變電站供電(電壓等級僅為參考值，進口一次裝置可能略有差異，以下同)；牽引變電站則是將35kv交流電經變壓器、整流器轉換為直流1500v/750v，給接觸網/接觸軌供電；降壓變電站則是將35kv電網電壓降為400v，提供車站的動力和照明電源，同時也是跟隨變電站的進線電源；跟隨變電站無變壓器，是降壓變電站400v側在地理上的延伸，是為離降壓變電站較遠的地鐵裝置供電。
主變電站、降壓變電站、跟隨變電站與交流電網上的其他變電站並無本質的區別，無論是電氣接線方式還是執行方式均與普通變電站類似，只有直流牽引變電站是地鐵供電系統所特有的。地鐵變電站自動化系統的很多獨特之處也多與直流牽引變電站有關。
2、 系統功能
現代意義的變電站自動化系統的功能在iec61850-5:2003中作了系統、全面的闡述。iec61850-5將系統的功能從邏輯上分為變電站層、間隔層和過程層3個層次和系統支援功能(如自檢、時鐘同步)、系統配置或維護功能(如測試、配置引數)、執行或控制功能(如遙控)、本地過程自動化功能(如資料採集、繼電保護)、分布式自動化支援功能(如聯鎖、同期)和分布式過程自動化功能(如順控、電壓無功控制)，共6種類別。
而傳統意義的變電站自動化系統指的是資料採集與處理(scada)系統(不包括繼電保護等功能)的子站部分，或稱為遠動終端裝置。
遠動終端裝置可以視為現代意義的變電站自動化系統的一部分。
2023年頒布實施的國家標準《gb/t13729-2002遠動終端裝置》，對遠動終端裝置的功能要求作了明確的規定。鐵道行業標準《tb/t2831-1997電氣化鐵道牽引供電遠動系統技術條件》則在引用gb/t13729-1992的基礎上，對系統功能作出了針對行業應用的更為具體的要求。
地鐵變電站自動化系統的功能不僅要符合上述2個有關遠動終端裝置的標準，還應該盡快向即將推出的iec61850靠攏，將繼電保護、故障錄波等功能有機地、無縫地融入到自動化系統中去。
以下將重點**幾個具有地鐵變電站典型特徵的自動化系統的基本功能。
2.1 遙控功能
《電氣化鐵道牽引供電遠動系統技術條件》提出的功能要求包括6項內容:遙控、遙信、遙測、列印、介面和自檢。遙信、遙測、列印、介面和自檢功能的要求與gb/t13729-2002的要求是基本一致的。
而遙控功能則賦予了其更多的內涵。
地鐵變電站自動化系統的遙控功能按受控物件的數量分為單控和程式控制2種。單控是指對單個物件的控制，也就是通常所指的基本遙控功能；而程式控制則是對多個物件的程式控制。
單控、程式控制的概念是地鐵變電站所特有的，不管是單控還是程式控制，其內涵均包括控制和相關的聯鎖2部分。
單控聯鎖功能通常是由受控的間隔層裝置來完成的。例如，牽引變電站直流饋線開關的合閘，是由安裝於直流開關櫃內的保護測控單元來實現的。合閘出口繼電器動作以前，必須進行一系列的聯鎖邏輯判斷:
首先檢查開關是否處於分位，手車是否處於執行位；然後檢查是否有合閘閉鎖訊號；最後進行線路測試，確認無短路後，方可進行合閘。若受控的間隔層裝置無聯鎖功能，則可由變電站層的通訊控制器來完成。
程式控制功能按操作物件和聯鎖關係分為2個層次:
(1)操作物件和聯鎖關係均在同一變電站內，稱為站內程式控制功能。例如，降壓變電站的動力變壓器的停電/恢復，需要對相鄰的多個斷路器進行操作。站內程式控制功能通常由變電站層的通訊控制器來完成。
(2)操作物件或聯鎖關係涉及多個變電站，稱為站間程式控制功能。例如，接觸網/接觸軌的越區供電，需要對多個牽引變電站的多個直流斷路器以及分段隔離開關進行操作。站間程式控制功能可由某一變電站的通訊控制器來完成，也可由執行控制中心(occ)電調主站來完成。
前者需將鄰站納入採集和監控的範圍，增加了硬體投資，但可脫離occ電調執行；後者只能由occ電調進行操作，對主站的依賴性太高，不利於緊急情況的處理。所以前乙個方案更可取。
值得一提的是，程式控制並不是簡單的多個單控的組合，因為受控的多個物件之間可能存在複雜的聯鎖或閉鎖的關係。而單控僅存在受控物件與其他非受控物件之間的聯鎖邏輯關係。iec61850-5中，單控屬於控制和分布式聯鎖功能的組合，而程式控制屬於分布式順控和分布式聯鎖功能的組合。
2.2 網路通訊功能
gb/t13729-2002提出了一些選配功能，其中的網路通訊功能也應作為地鐵變電站自動化系統的基本功能要求，而不是選配功能。其理由如下:
(1)gb/t13729-2002僅是遠動終端裝置的標準，而地鐵變電站自動化系統不僅包括遠動終端裝置的功能。網路通訊功能是現代意義的變電站自動化系統區別於傳統rtu(遠動終端裝置)的本質特徵之一。
(2)網路通訊是今後變電站自動化系統的發展方向。在iec61850中，網路通訊是根本，是整個iec61850思想體系的核心和基礎。在iec61850-5對功能的分類中，網路通訊不再是獨立的功能，因為它已是所有功能的基礎。
(3)網路通訊已在地鐵變電站自動化系統中得到了大量的應用。如本世紀投入執行的上海、廣州地鐵，正在實施的南京、武漢、重慶等地鐵(或輕軌)變電站專案，無一例外的具備了網路通訊的功能。
事實上，地鐵變電站自動化系統不僅是已具備了網路通訊功能，而且還在同乙個站內具備了五花八門的通訊硬體和軟體協議，這與大電網變電站有很大的區別，因為大電網變電站自動化系統的網路通訊已經統一到iec60870-5-103的標準上，而地鐵變電站(尤其是牽引變電站)自動化系統間隔層裝置的網路通訊由於諸多原因尚無法統一。
在通訊網路短時間內不能統一的前提下，地鐵變電站自動化系統要能支援各種通訊硬體和網路協議。從長遠看，地鐵變電站自動化系統的通訊網路也要統一到iec61850上來。
2.3 繼電保護功能
繼電保護裝置與遠動終端裝置一樣，是現代變電站自動化系統的核心裝置。自從iec60870-5-103誕生以來，二者就已經是乙個有機的整體，而不再是2個孤立的子系統。
對於地鐵供電領域來說，除了牽引變電站外，其他型別變電站(如主變電站、降壓變電站)的繼電保護功能與大電網交流變電站的繼電保護功能是完全相同的。而牽引變電站採用直流饋線，使其繼電保護功能具有顯著的差異。
目前，國內尚無任何標準對直流牽引變電站的繼電保護功能作出完整的描述，筆者通過對國外保護裝置的研究，認為應該具備以下功能:
(1)所有直流斷路器本體必須安裝大電流脫扣保護；
(2)直流饋線以di/dt及δi保護為主保護，定時限過流保護、imax保護或其他型別的保護為後備保護，同時必須具有自動重合閘的功能，採用雙邊供電的還必須具備聯跳鄰站斷路器的功能；
(3)直流進線則必須有逆流保護；
(4)框架保護。
其他的保護功能可根據實際需要選配。
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