常规变电站的智能化改造需要增加过程层设备并改造间隔层设备,施工复杂,对中低电压等级间隔经济性欠佳。提出了采用过程层和间隔层功能一体化智能电子设备(IED)的分散安装配置方案,并设计了功能一体化的新型IED,将合并单元、智能终端功能和测控、保护功能在一台物理设备中实现。介绍了该IED的总体设计方案和软硬件结构,主要由PowerPC主处理模块、数字信号处理器(DSP)数据处理模块、现场可编程门阵列(FPGA)综合处理模块和断路器智能控制模块组成。讨论了采样值数据流设计、通用面向对象变电站事件(GOOSE)信息的快速处理方法、测控保护功能设计等问题。最后建立了符合IEC 61850标准的一体化IED的信息模型。功能一体化的新型IED软硬件设计合理,性能满足要求,有较好的经济性,可以有效地简化中低电压等级间隔的智能化改造工作。