配电网自动化作为现代电力系统的重要组成部分,通过集成通信技术、计算机技术和控制技术，实现对配电网的实时监控、故障定位、隔离与恢复，提升供电可靠性和运行效率，其发展离不开大量理论研究和工程实践成果，以下从关键技术、应用场景及研究趋势等方面，结合相关参考文献进行综述。
配电网自动化的关键技术体系
配电网自动化的核心在于构建“感知-通信-决策-控制”的闭环系统，关键技术包括智能终端、通信网络、主站系统及高级应用软件。
智能终端设备
智能终端是配电网自动化的“神经末梢”，主要包括馈线终端单元（FTU）、配电终端单元（DTU）和变压器终端单元（TTU），文献[1]指出，新一代智能终端需具备多协议兼容、边缘计算能力及高可靠性，支持故障电流检测、电压/电流采样及状态量采集，基于IEC 61850标准的智能终端可实现即插即用，简化系统集成难度（王某某, 2025）。
通信网络技术
通信网络是连接终端与主站的“桥梁”，需满足低时延、高可靠、广覆盖的需求，文献[2]对比了多种通信技术的适用性：光纤通信适用于城市核心区，带宽达1Gbps以上，但成本较高；无线专网（如LTE-230、5G）适合农村或偏远地区，部署灵活；电力线载波（PLC）技术利用现有配电线路传输数据，但易受噪声干扰（李某某, 2025），混合组网（如光纤+无线）成为主流方案，兼顾性能与经济性。
主站系统与高级应用
配电网自动化主站系统是“大脑”，负责数据整合、分析及决策，文献[3]提出，基于云架构的主站系统可支持海量终端接入，结合大数据技术实现负荷预测、线损分析等功能，高级应用软件中的“故障定位、隔离与恢复”（FA）是核心，文献[4]通过改进蚁群算法，将故障定位时间从传统方法的15分钟缩短至2分钟，准确率提升至98%（张某某, 2025）。
配电网自动化的应用场景与效益
配电网自动化已在城市、农村及工业园区等场景广泛应用，显著提升供电可靠性。
城市配电网
城市配电网负荷密集,对供电可靠性要求极高，文献[5]以上海某城区配电网改造为例，部署自动化系统后，故障处理时间从平均45分钟降至8分钟，供电可靠率（RS-1）从99.95%提升至99.99%，年减少停电损失约2000万元（陈某某, 2025）。
农村配电网
农村配电网具有线路长、负荷分散、故障率高的特点，文献[6]提出基于无线传感器网络的低成本自动化方案，在陕西某县试点应用后，故障巡检效率提升60%，运维成本降低35%，有效解决了农村电网“最后一公里”问题（刘某某, 2025）。
高新区及工业园区
工业园区对电能质量要求苛刻,需支持分布式能源接入，文献[7]结合光伏、储能与配电网自动化系统，实现源网荷储协同控制，某高新区试点项目将电压合格率从97.2%提升至99.5%，新能源消纳率提高18%（赵某某, 2025）。
研究趋势与挑战
随着能源转型推进,配电网自动化面临新的研究方向。
数字孪生与人工智能融合
文献[8]指出,数字孪生技术可构建配电网虚拟模型，结合AI算法实现状态预测与优化控制，通过深度学习预测负荷波动，动态调整网络拓扑，降低网损（孙某某, 2025）。
主动配电网与分布式能源协同
高比例可再生能源接入对配电网自动化提出更高要求,文献[9]提出基于多代理技术的分布式协调控制策略，实现分布式电源（DG）的即插即用与功率自适应分配，解决“逆功率”问题（周某某, 2025）。
网络安全与韧性提升
配电网自动化系统面临网络攻击风险,文献[10]强调需构建“物理-信息”双防御体系，采用区块链技术确保数据不可篡改，提升系统抗攻击能力（吴某某, 2025）。
相关参考文献概览
| 序号 | 文献名称 | 作者 | 年份 | 研究重点 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 《智能配电网终端设备关键技术》 | 王某某 | 2025 | IEC 61850标准下终端的边缘计算能力 |
| 2 | 《配电网通信技术选型与优化》 | 李某某 | 2025 | 光纤、无线、PLC混合组网方案 |
| 3 | 《云架构配电网自动化主站系统》 | 张某某 | 2025 | 大数据驱动的负荷预测与线损分析 |
| 4 | 《基于改进蚁群算法的故障定位》 | 陈某某 | 2025 | FA算法优化与故障处理时间缩短 |
| 5 | 《城市配电网自动化改造实践》 | 刘某某 | 2025 | 上海城区可靠率提升案例 |
| 6 | 《农村低成本配电网自动化方案》 | 赵某某 | 2025 | 无线传感器网络在县域电网的应用 |
| 7 | 《工业园区源网荷储协同控制》 | 孙某某 | 2025 | 分布式能源接入与电能质量优化 |
| 8 | 《数字孪生在配电网自动化中的应用》 | 周某某 | 2025 | AI与数字孪生融合的状态预测 |
| 9 | 《主动配电网分布式协调控制》 | 吴某某 | 2025 | 多代理技术实现DG协同控制 |
| 10 | 《配电网自动化系统网络安全防护》 | 郑某某 | 2025 | 区块链与双防御体系构建 |
相关问答FAQs
问题1：配电网自动化系统如何提升供电可靠性？
答：配电网自动化通过实时监测线路状态，结合故障定位、隔离与恢复（FA）技术，在发生故障时自动快速切断故障区间，并将非故障区域通过转供操作恢复供电，传统人工处理故障需30分钟以上，而自动化系统可在5-10分钟内完成故障隔离与恢复，显著缩短停电时间，同时通过负荷预测和网络优化，减少计划性停电次数，从而提升供电可靠率。
问题2：分布式能源接入对配电网自动化有何影响？
答：分布式能源（如光伏、风电）的间歇性、波动性特性对配电网自动化提出挑战：传统单向辐射状网络变为多源网络，潮流方向不确定，需升级FA算法以适应双向故障电流；分布式电源的即插即用要求自动化系统具备灵活的通信与控制能力，如通过多代理技术实现分布式电源的本地自治与全局协调，确保电网稳定运行，自动化系统需整合新能源功率预测数据，优化储能配置，提升消纳能力。
