过程层由合并单元、智能终端等构成，完成与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集及检测、设备运行状态的监测、控制命令的执行等，主要功能包括：
（1）实现运行电气量的采集及检测。与常规变电站中数据采集一样主要是电流、电压、相位以及谐波分量的采集及检测，其他电气量如有功、无功、电能量等可通过间隔层的设备运算得到。与常规变电站相比不同的是电流、电压采集实现数字化，动态性能好，抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性好。
（2）运行设备状态监测。变电站需要进行状态参数监测的设备主要有变压器、断路器、隔离开关、母线等。在线监测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。
（3）操作控制命令执行。操作控制命令的执行包括变压器分接头调节控制、电容、电抗器的投切控制、隔离开关、接地开关、断路器合分控制等。过程层的控制命令执行大部分是被动的，即按照上层控制指令而动作。

合并单元的作用是采集多路采样信号，经同步和合并之后对外提供采样值数据。