为满足用电用户日益增长的用电需求,泛在电力物联网和智能电网开始融合发展,配电网作为连接用户的最后环节,对用户的供电质量和用电可靠性产生直接影响,而智能配电终端(Smart Terminal Unit,STU)是配电网运行监视控制的关键设备。IEC TC57工作组正在制定IEC 61850 8-2中的可扩展消息和在线表示协议(e Xtensible Message and Presence Protocol,XMPP)协议可实现配电网STU间的互联互通和保证通信安全,但仅采用XMPP无法满足速动型分布式馈线自动化(Feeder automation,FA)信息交互时间要求。故本文采用内置安全的XMPP和基于HORS一次性签名的GOOSE over UDP结合的通信映射方案,搭建试验系统验证了XMPP的实时性,开发了基于代理式的分布式FA测试系统,测试了GOOSE over UDP的传输性能。研究具体内容包括:(1)分析了配电自动化系统通信的实时性和安全性需求。总结了配电自动化系统的通信结构和特点,对FA、分布式电源等典型应用场景进行分析,根据配电网对通信性能和安全性的要求,归纳了IEC 61850应用于配电网时应满足的实时性和安全性要求。(2)基于配电网的实时性和安全性要求,分析明确了基于XMPP和GOOSE over UDP结合的通信映射方案。分析了基于分布式电源的虚拟发电厂,建立了分布式电源监控终端的信息模型,依据配电网的实时性要求,确定了采用GOOSE over UDP传输实时数据,采用XMPP传输非实时性数据的通信映射方案,为满足安全性要求,分析了XMPP内置的安全机制和基于HORS一次性签名确保GOOSE over UDP通信安全的安全防护方案,以实现配电网中横向和纵向的通信安全,提出了映射方案在配电网中的映射原则。(3)开发了基于代理式分布式FA测试系统,验证了GOOSE over UDP的实时性,搭建试验系统模拟分布式电源通信,验证了XMPP的实时性。测试系统由配电网有源静态模拟平台、通信网络、STU和PC机组成,测试程序在嵌入式Linux操作系统环境下使用C++开发,试验系统测试程序基于Smack类库开发,XMPP服务器选用Openfire,试验主要包括GOOSE over UDP的加解密延迟测试以及网络堵塞对传输影响、不同报文大小和网络负载率对XMPP通信影响。与现有的映射方案进行对比,XMPP和GOOSE over UDP结合的通信映射方案满足分布式电源和缓动型分布式FA的通信要求,可基本满足速动型分布式FA。IEC 61850标准应用于配电自动化系统,建立了标准的信息模型,规范了服务映射,XMPP和带安全加固的GOOSE over UDP的映射方案,可实现泛在电力物联网和智能电网的融合发展中分布式FA的STU、分布式电源监控终端等智能终端的互联互通,为配电网的横纵向提供一种安全、快速、有效的通信方式。