我国配电网的发展明显滞后于发电、输电，在供电质量方面与国际先进水平 也有一定差距。目前，用户遭受的停电时间，绝大部分是由于配电系统原因造成的。 配电网落后也是造成电能质量恶化的主要因素，电力系统的损耗有近一半产生在配电网， 我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网，因此智能配电网的建设已经成为我国电力产业发展的必然趋势。
1、智能配电网主要技术内容及特征
1.1 配电网自动化相关概念
配电网自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数 据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，从而实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、 、控制、用电和配电管理的现代化。
1.1.1 配电自动化的实施原则
配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分， 电力作为商品的 属性也集中体现在配电网这一层上。配点网自动化应面向用户并适应经济发展水 平。 配网自动化系统的规划和设计， 应综合考虑经济条件、 负荷需求、 技术水平， 以及投资效益等因素，遵循下面几项原则进行：
(1)配网自动化系统设计应在配电网规划的基础上，根据当地的实际供电条件、供电水平、电网结构和客户性质，因地制宜地选择方案及其设备类型。
(2)配网自动化的建设必须首先满足自动化基本功能，在条件具备时可以考虑扩展管理功能。
(3)配网自动化通讯建设应该与调度自动化通讯、集中抄表系统通讯等结合起来，并考虑今后发展智能化的趋势。
(4)主站系统设计原则应遵循各项国家和行业标准，具有安全性、可靠性、实用性、扩展性、性、容错性，满足电力系统实时性的要求，具有较高的性 能价格比。
1.1.2 配网自动化系统的基本构成
配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为配网自动化主站系统;配网 自动化子站系统;配网自动化终端等。
(1) 配网自动化主站系统
主站系统由三个子系统组成：配电SCADA 主站系统;配电故障诊断恢复和配 网应用软件子系统DAS;配电AM/FM/GIS 应用子系统DMS 构成。
(2)配网自动化子站系统
因为配网设备点多面广， 配电SCADA 系统的系统测控对象既包含较大容量的开闭所、环网柜，又包含数量较多、分布较广的柱上开关，不可能把所有的 站端设备直接连接到配电主站，因此必须增设中间一级，称为配电子站 (SUB-STATION) 。
(3)配网自动化终端
城市配网自动化终端负责对城域所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变 压器等进行，既要实现FTU、TTU 等的三遥功能，又要实现对故障的识别和 控制功能， 从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测、网络重构、优化运行以及网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。
(4) 通信
配网自动化的通信包括主站对子站、主站对现场终端、子站对现场终端、子 站之间、现场终端之间的通信等广义的范围。
(5)配电网管理系统DMS
1.2 智能配电网的主要技术内容
(1)配电数据通信网络。
(2)现代化的测量、传输和技术，例如输电线温度测量、电网设备状态在线、光学互感器等技术。
(3)现代化的继电与控制技术，应包括配电网网络重构、系统模拟仿真及自适应等技术。
(4)配电网高度自动化。
(5)高级量测体系是一个使用智能电表通过多种通信介质，按需或以设定的方式测量、收集并分析用户用电数据的系统。
(6) (Distributed Energy Resource) DER 并网技术， 包括 DER 在配电网的“即 插即用”以及微网两部分技术内容。
(7)DFACTS(Distribution Flexible AC Transmission Systems)是柔流输电技术在配电网的延伸，包括电能质量与动态潮流控制两部分内容。
(8)故障电流技术，指利用电力电子、高温超导技术短电流的技术。
1.3 智能配电网的主要特征
(1)坚强：在电网发生大扰动和故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故; 在自然灾害和极端气候条件下或人为的外力下仍 能电网的安全运行;具有确保信息安全的能力和防计算机病毒的能力。
(2)自愈：能够在线评估配电网的运行状态，通过预防性控制方式，快速有效地发现并消除各种隐患和故障。故障情况下，可以利用微电网电源等设 备恢复，隔离故障、避免发生大面积停电。
(3)互动：配电系统运行和电力市场能够达到无缝连接，支持电力交易的有效展开，实现资源配置优化，提升配电系统的安全运行。
(4)优化：实现资产规划、建设、运行等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修， 提高资产的利用效率，有效地降低运行成本和 投资成本，减少电网损耗。
(5)集成：通过信息整合、流程优化，达到调度自动化与电力市场管理业务、生产管理、企业管理的集成，形成综合性的辅助决策支持体系，提升企业的 管理效率。
(6)兼容：电网能够同时适应集中发电与分散式发电模式，实现与负荷侧的交互，支持风电等可再生能源的接入，扩大系统运行调节的可选资源范围，满 足电网与自然和谐发展。 标准化了的电力和通讯的界面接点将使得用户可以 接连燃料电池、可再生能源发电及其他分散的电源，并以简单的“即插即用”方式 来实现。
2、 智能配电网发展要求、面临的问题及挑战
2.1 智能配电系统结构的发展要求
(1)综合考虑总体配电系统控制与终端用户控制，实现配电系统性能的优化，取得最优的电能质量和最可靠的稳定性。
(2)支持分布式电源高比重的并入，使系统的效率、灵活性、整体性能够得到有效提高，以利用分布式电源可靠的优化系统性能;配电系统故障时，可利 用分布式电源局部供电。
2.2 配电网急需解决以下问题(当前我国配电网存在的问题)
(1)配电网络电源点落后于城市建设的发展,电源点容量及电能输出受到, 尤其是配电电线的传输通道。
(2)随着城市建设的发展,负荷增长率高,但电力配套建设不及时,输电线半径小,线长,瓶颈效应比较突出,卡脖子现象严重,电能输不出去,往往因此而引起停电 事故。
(3)出线通道与城市规划不相适应。 有的地方改用地下电缆,施工及投资不允许, 采用架空导线,条件受限,有的采用绝缘导线,网络复杂较为普遍。
(4)早期建设的线导线细、年久失修,高能耗设备多,线损率高,由于导线半径小及无功缺额较大,个别地区配电网损耗达 30%,一般地区在 l5%～20%,造成能源大量浪费。
(5)供电不可靠因素增大。由于配电网投资不足, 设备老化和技术性能,供 电事故频繁,往往是一点故障引发全线甚至大面积停电事故。城市繁华地段及重 要场所的用户停电, 影响社会治安及经济发展。
(6)电网结构复杂,环网联络接点较多。
(7)城市电网涉及面广,要求较高,停电难度大。
智能配网改变了传统配网的一些特性，也必然给电网发展带来一些挑战。比 如分布式电源接入， 可能会对电网电压造成影响，或者不经意地造成短甚至引起配网孤岛化等问题。最近几年，微电网这个话题界范围引起热议。分布式 电源接入可以借助微电网的发展获得一些优势，变得更加稳定。如果能够由一个 先进的能源管理系统来控制分布式电源，通过先进的技术手段进行，分布式电源接入电网可能带来的种种问题将会得到有效解决。 智能配电及分布式电源接 入是坚强智能电网发展中不可缺少的重要环节。但是，风力发电、太阳能发电、 电动汽车充换电站、储能设备及微网等新型电源及负荷直接接入配电网，给配电 网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。因此，配电网急需发展新的技术 和工具，增加配电网的可靠性、灵活性及效率。目前，都在积极开展许多相 关研究，开发实用有效的技术解决方法，从而应对新的挑战。
3、 智能配电网发展与展望
3.1 智能配电网将是未来智能电网的核心
从国外经验来看， 配网是智能电网技术和投资的主要吸收地，主要原因是配网侧集中了分布式电源(包括光伏、风电、充电桩)以及配网自动化等智能电网 的核心部分， 也是支撑整个智能电网承上启下的关键环节。同时配电网覆盖面广， 包含了大量的线损耗， 智能化具有显著的经济意义。 从技术可行性上来看， 配电网电压等级适中是最为适合进行智能化的环节。 我国配电和用电侧的建设落后于输电侧建设：在国外的电网投资大概是电源投资的 1.2 倍左右，其中配电投资是输电的1 倍多。 相比之下中国配电网的投资不足输电网的一半，其主要 原因是配网稳定性并不在国网的考核范围中。但是在提升用电质量的驱动下，下阶段国家电网公司投资将向配网侧和用电侧延伸。 用电侧智能化的基础架构正在 搭建： 用电侧主要解决的是需求管理的问题， 而要实现分时电价， 乃至实时电价、 双向电价，最关键的是电表的真正智能化，而不是停留在目前仅能实现远程抄表 的程度。未来智能电表不仅将成为智能家电的重要“网关”，也将成为分布式电源 接入的重要计价方式。 从目前的低压载波技术来看是无法满足未来传输容量和稳 定性需求的，电表还将面临功能和信道上的技术升级。
根据我国国情， 以及现有的传统电网建设情况，我国的智能电网建设要求是以特高压、远距离输电的互联电网为基础，进一步加强地区配电网自动化水平，进行结构优化与升级，构建灵活、可靠、坚固的配电网络，以适应未来分布式电源、微网的柔性连接。
3.2 智能配电网技术应用的部分进展
(1)先进的表计基础设施和自动抄表系统的工作正在开展，但与智能电网高级计量的要求还有很大距离。
(2)小型分布式电源(燃气轮机、内燃机、微燃机、太阳能光伏发电等) 在城市配电网中的建设正在不断进行，但占全国发电装机总量的比例很小 (0.5% 左右) ，尚未对配电网产生明显的影响。
(3)电化学储能技术不断发展，用于能量双向传输的逆变器系统技术、充电技术、 和热管理技术的研究正在紧锣密鼓地加快开展。目前已成功研制出 650AH 钠硫电池单体以及 100kW/200kW· 的全钒液流电池系统等。