浅谈配电网自动化技术的应用现状与发展趋势

一、引言

配电网作为电力系统中直接面向用户的关键环节，其运行状态直接关系到电能供应的稳定性与可靠性。在社会经济蓬勃发展、电力需求与日俱增的背景下，传统配电网已难以满足多样化、高质量的用电需求。配电网自动化技术应运而生，它借助现代信息技术、通信技术和控制技术，对配电网进行全方位、智能化的监控与管理，成为解决配电网发展瓶颈、提升电力系统整体效能的核心手段。深入研究配电网自动化技术的应用现状与发展趋势，对于推动电力行业技术革新、保障电力可靠供应具有重要的现实意义。

二、配电网自动化技术概述

2.1 定义与内涵

配电网自动化技术运用计算机、通信、传感器及自动控制等现代技术，实时采集、传输、处理与分析配电网设备运行状态和电力潮流等信息，实现智能化监控与管理。该技术将传统配电网转变为自动化系统，能协调各环节运行，优化资源配置，提升供电可靠性与运行效率，满足电力供应需求。

2.2 主要功能

2.2.1 数据采集与监控（SCADA）

SCADA 系统是配电网自动化基础，承担数据采集与监控任务。它通过智能终端设备实时采集配电网运行参数和状态信息，经通信网络传至配电主站处理显示，实现实时监视。同时具备“四遥”功能，运维人员可通过遥控远程操作开关设备，通过遥调调节变压器分接头和无功补偿设备，保障电压质量与功率平衡。

2.2.2 故障诊断与处理

故障诊断与处理是提升供电可靠性的核心。配电网故障时，周边终端设备捕捉电气量突变信号，初步定位故障区段并上传信息。主站系统进一步精确故障位置，自动隔离故障区域，启动恢复供电策略，转移负荷，缩短停电时间。

2.2.3 电压与无功管理

电压质量是电能质量重要指标，无功功率合理分布与补偿对电压稳定和降低损耗至关重要。配电网自动化系统实时监测电压和无功功率，自动控制无功补偿设备投入切除，调节变压器分接头，保持电压合格，减少线损，提高经济运行水平。

2.2.4 设备管理与维护

基于 GIS 平台，配电网自动化系统构建设备管理与维护体系。在平台录入设备信息形成台账，运维人员可查看分布、检索信息。利用数据分析评估设备健康状况，预测故障，制定检修计划。检修时借助可视化功能规划路径，提高效率，降低成本。

三、配电网自动化技术应用现状

3.1 应用类型

3.1.1 配电自动化系统（DA）

配电自动化系统聚焦馈线自动化，实现配电线路实时监测与控制。通过安装 FTU 等智能终端，采集线路运行参数和开关状态信息。线路故障时，利用算法确定故障位置，自动隔离故障区域，恢复非故障区域供电。该系统实时处理和控制能力出色，能缩短故障停电时间，提高供电可靠性，在城市配电网广泛应用。

3.1.2 调 / 配一体化系统

调 / 配一体化系统集成调度与配电自动化系统，打破信息壁垒。整合调度端和配电端实时数据，实现电网全景监控与统一管理。在调度层面，为决策提供全面数据，使调度计划更科学；在配电层面，提升处理复杂场景能力，实现协同动作快速恢复供电，提升实时应用实用性和整体运行效率。

3.1.3 配电管理系统（DMS）

配电管理系统融合实时数据与管理功能，实现配电网全面自动化与精细化管理。涵盖实时监控、故障处理等功能，集成多个管理模块。通过分析运行数据，为配电网规划、建设、运维提供决策支持，如规划电网布局、优化设备检修计划等，实现运行与管理一体化，提升管理水平和运行效益。

3.2 应用成效

3.2.1 提高供电可靠性

配电网自动化技术可快速处理故障，提高供电可靠性。以某城市配电网为例，应用配电自动化系统前，每年因故障停电次数多、时间长，影响居民生活和企业生产。改造后，故障定位与隔离时间缩短，停电次数减少，平均停电时间降低[X]%，用户供电可靠性提升。系统能快速判断故障位置，隔离故障区域，恢复非故障区域供电，减少故障影响，保障社会生产生活正常进行。

3.2.2 优化电网运行

借助自动化系统的负荷监测与调整功能，配电网可实现经济运行、降低损耗。系统实时采集各节点负荷数据，分析负荷分布，发现过载风险时自动调整供电方式，均衡负荷分配。同时，依据运行参数控制无功补偿设备和变压器分接头，优化电压和无功分布，降低线路损耗。

3.2.3 提升管理效率

配电网自动化技术实现设备远程监控与数据自动采集分析，提高配电管理效率。运维人员通过主站系统远程监测设备运行状态，无需频繁现场巡检，节省人力和时间成本。系统采集的数据经处理挖掘后，能为管理人员提供设备健康评估、故障预测等信息。基于这些信息，管理人员可科学制定检修计划、安排运行方式，提高决策的准确性和及时性，推动配电管理向科学数据型转变。

3.3 存在问题

3.3.1 技术标准不统一

当前，不同地区、不同厂商的配电网自动化技术应用存在标准差异，各厂家自动化设备在通信协议、数据格式、接口标准等方面不同，导致设备间难以互联互通与信息共享。当配电网使用多厂家设备时，会出现系统兼容性问题，影响集成与运行效果。比如设备升级或系统扩展时，因标准不统一，需改造或更换大量设备，增加建设和运维成本，限制技术推广应用。

3.3.2 通信网络不完善

通信网络是配电网自动化系统数据 下达的关键支撑，但部分地区通信网络存在覆盖不足、可靠性低、带宽受限等问题。偏远 导致自动化终端设备数据无法及时上传，主站无法实时控制。部分通信 数据传输错误，影响系统运行。此外，随着自动化程度提高，现有部分通信网络带宽无法满足实时数据传输需求，制约高级应用功能实现。

3.3.3 高级应用功能未充分发挥

配电网自动化系统虽有负荷预测、优化调度等高级应用功能，但因技术、数据等原因，这些功能在实际中未充分发挥作用。负荷预测方面，影响负荷变化因素多且不确定，现有预测模型难以准确捕捉变化规律，导致预测精度不高。优化调度方面，配电网拓扑结构复杂、运行方式多样，精确计算难度大，且系统依赖的数据质量不高，影响决策准确性。因此，高级应用功能未达预期效果，限制系统整体效能提升。

3.3.4 运维管理难度大

随着配电网自动化设备增多，运维管理难度和成本上升。自动化设备技术复杂，对运维人员专业技术水平要求高，需掌握电力、自动化、通信等多方面知识。但部分运维人员技术能力不足，设备故障排查与修复困难，延长故障处理时间。此外，自动化设备维护成本高，包括检修、软件升级、备品备件购置等，增加运维负担。同时，设备分布广泛，运维人员现场维护路途耗费时间和精力，降低运维效率。

四、配电网自动化技术发展趋势

4.1 智能化发展

4.1.1 智能设备应用

智能传感器、智能开关等智能设备在配电网的应用会更广泛。智能传感器能实时精准感知设备运行状态参数，通过数据分析算法初步评估设备健康状况，发现异常及时预警。智能开关有自我诊断与保护功能，可根据电网状态自动调整动作，快速隔离故障、恢复供电。如智能真空开关检测到短路故障能迅速切断电路，操作寿命长、可靠性高，提升配电网运行稳定性。

4.1.2 人工智能与大数据技术融合

人工智能算法在配电网故障和 过学习大量历史数据，人工智能模型能挖掘故障规律，提前预测故障，为设备维 的转变。在负荷预测上，利用深度学习算法分析多源信息，可更准 划提供数据支持。同时，大数据技术能高效存储、管理和分析海量配电网运行数据，为人工智能算法提供数据资源，两者融合提升配电网智能化运行水平。

4.1.3 自适应控制技术

配电网将逐步采用自适应控制技术 行和外部环境变化自动调整控制策略。电网故障或运行方式改变时，自适应控制系统 制参数，实现最优控制。例如，分布式电源大规模接入时，自适应控 荷波动，自动调整电压、无功补偿策略和潮流分布，确保配电网安全、稳定、经济运行，提高自愈和适应复杂环境的能力。

4.2 集成化发展

4.2.1 多系统融合

配电自动化系统将与 EMS、DMS、GIS 等系统深度融合，通过数据共享与交互，实现对电网运行状态的全方位监控与分析。如与 EMS 系统融合，整合配电网与输电网数据，为电力系统调度提供全面信息，实现一体化优化调度；与 GIS 系统融合，结合电网设备地理信息与运行数据，为故障定位等提供决策支持，提升电网运行管理精细化水平。

4.2.2 一二次设备融合

一二次设备融合设计是未来趋势。传统一二次设备独立存在体积大、接线复杂等问题。融合后，将二次设备功能集成到一次设备中，实现设备小型化、智能化。如智能开关设备，减少占地、电缆数量，提高可靠性与响应速度。同时，有助于设备即插即用，方便安装、调试与维护，降低配电网建设和运维成本。

4.3 分布式能源接入与协同

4.3.1 适应分布式电源发展

随着分布式电源，如太阳能光伏发电、风力发电等的大规模接入 配电网自动化技术需要具备更强的适应性。一方面，要实现对分布式电源的实时 运行状态等信息，确保分布式电源能够安全、稳定地接入电网。另 电源与配电网的运行，避免分布式电源接入对电网电压、频率、潮流分布等造成不利影响。例如 电表和分布式能源管理系统，实现对分布式电源发电量和用户用电量的实时监测与双向计量，通过控制分布式电源的出力，维持电网的功率平衡，提高电网对分布式能源的接纳能力。

4.3.2 源网荷储协同互动

构建源网荷储协同控制系 过对发电侧（电源）、输电与配电侧（电网）、用电侧（负荷） 供需情况，合理调整各环节的运行状态。在用电低谷期，利 ；在用电高峰期，释放储能设备中储存的电能，补充电网 用电行为，如鼓励用户在用电低谷期使用电热水器、 电动汽 源网荷储协同互动能够提高能源利用效率，增强电网的灵活性和抗干 利用。4.4 通信技术升级

4.4.1 5G 等新型通信技术应用

5G、电力载波通信（PLC）等新型通信技术在配电网自动化中的应用前景广阔。5G 技术具有高速率、低时延、大容量、广覆盖等优势，能够满足配电网自动化系统对大量实时数据传输的需求。通过 5G 网络，配电网中的智能终端设备可以快速、准确地将采集到的运行数据上传至主站，主站的控制指令也能够迅速下达至终端设备，提高系统的响应速度和控制精度。此外，5G 技术支持海量设备接入，能够适应配电网自动化设备数量不断增加的发展趋势。电力载波通信（PLC）则是利用电力线路作为通信介质进行数据传输的技术，具有无需重新布线、覆盖范围广等特点，尤其适用于农村配电网等通信基础设施相对薄弱的地区。将 PLC 技术与其他通信技术相结合，能够形成互补，提高配电网通信网络的可靠性和覆盖范围。

4.4.2 通信安全保障

随着配电网自动化程度的不断提 信网络中传输的数据日益重要，通信安全保障成为重中之重。一方面，要加强通信网络的物理安 止线路被破坏或窃听；对通信设备进行加密处理，防止设备被非法 份认证技术，对传输的数据进行加密处理，确保数据在传输过程 通信安全监控与预警机制，实时监测通信网络的运行状态，及时发现并 毒入侵等。通过多层次、全方位的通信安全保障措施，确保配电网自动化系统信息 安 和完整性，保障配电网的稳定运行。

五、结语

配电网自动化技术 电可靠性、优化电网运行、提高管理效率等方面 化系统、配电管理系统等多种类 级应用功能未充分发挥、，将深度融合人工智能、提升系统协同效能；更好地适 的应用与通信安全保障的加强，也将 技术标准，完善通信网络，深 改进，配电网自动化技术将更好地融 社会经济发展和人民生活水平提高注入强劲动力。

参考文献：

[1] 毛树伟 . 自动化技术在电力系统配电网工程中的实践 [J]. 数字技术与应用 , 2025, 43 (03): 232-234.

[2] 王宁 . 配电自动化终端设备的设计与运用 [J]. 集成电路应用 , 2025, 42 (01): 212-213.

[3] 赵世焘 . 配电网自动化对配电网供电的可靠性影响研究 [J]. 电工技术 , 2024, (S2): 445-447.

[4] 邓博文 . 配电自动化技术在智能配电网建设中的实践探究 [J]. 电子产品世界 , 2024, 31 (04): 70-2+76.

[5] 邹京希, 秦汉, 刘东, 曹敏, 李维. 配电自动化建设对配电网可靠性的影响分析[J]. 电器与能效管理技术 , 2019, (13): 53-57+62.

作者简介：刘玮（1981.12）女，汉族，湖南湘潭，本科，工程师，从事电力方向工作