本文结合智能配电网的建设背景和保护新应用的需求,研究了配电网区域保护与自愈控制系统架构;从信息互联共享需求出发,通过IEC61850建模思想建立配电网保护控制系统的描述规范,实现保护与自愈控制系统的统一建模;为了支撑保护控制性能,研究了适用于配电网区域保护与自愈控制系统的通信网络的配置;从工程应用条件和业务需求出发,研制了配电网区域保护与自愈控制系统,可靠有效的支撑主从式的区域保护控制新业务体系。本文的主要结论如下:(1)提出基于主从式架构的配电网区域保护与自愈控制系统,区域集中式可以覆盖本区域配网的全局信息,配网自动化站所终端实现高可靠性的分布式就地保护控制,并与配网子站在线交换信息,实现信息互联共享。工程化设计了服务器计算等级的配网子站和多I/O接口的配网自动化站所终端硬件架构,研制了配电网区域保护与自愈控制系统。(2)通过IEC61850面向对象建模的思想,对区域配电网的一次模型、配电网区域保护与自愈控制系统的IED二次模型、以及二次设备关联关系描述进行统一建模。基于遍历SSD元素技术,实现二次设备关联关系描述。从信息建模统一描述和二次设备关联模型描述,解决了运维业务在解析数据等业务运维上的信息分析描述不一致的问题。(3)提出了适应配电网区域保护与自愈控制系统的网络模型。通过分析配电网区域保护与自愈控制系统的业务构成,定量评估了网络流量的大小,为配电网区域保护与自愈控制系统的工程应用提供基础。分析了系统承载的业务报文并对其进行数学建模,为下一章的系统仿真奠定模型基础。(4)开发了配电网区域保护与自愈控制系统,并按照工程应用试点实际出发,建立了OPNET仿真模型和RTDS闭环测试模型对其网络性能进行仿真实验。实验表明,某地区典型区域配电网的网络配置能够承载本系统的业务流,能够支撑起本系统主从式的业务需求。研究成果已在南方电网实际工程项目中应用,取得了良好的技术和经济效益。