随着我国在社会和经济方面的进步和发展,用电客户对电力系统的供电可靠性和电能质量需求也日益增长。配电网直接面对底层用户,属于供电服务的末端,是保证供电可靠性和提升客户满意度的最后一环节。目前普遍使用的通信规约由于存在缺乏互操作性和数据间关联少等问题难以满足配电网自动化的通信需要。随着配电网自动化建设力度不断加大,大量自动化设备和配电终端的接入将引起通信信息量激增,有必要对通信网络中的规约和网络性能进行深入研究,以有效提升配电网自动化的通信性能以及供电可靠性。本文分析了IEC61850标准变电站分层结构的建模方法,将IEC61850标准及三层架构的技术体系拓展至配电自动化领域。首先简要分析了IEC61850标准的关键技术和通信标准模型,研究了正常工况下的配电网信息交互过程和功能。然后利用IEC61850面向对象的信息建模方法,分配搭建了三层配电网通信网络结构。根据配电网通信网络中的设备、拓扑和数据流分类,从概率分布的角度完善了不同类型数据流相应的数学模型,进而优化了配电网自动化的信息模型。进一步分析了常见配电网的网络拓扑结构优缺点,推导和研究了设备间传输的时延构成和网络拥塞成因,并总结提升通信网络性能的控制策略。其次,利用OPNET网络仿真软件的模型库和自定义建模功能,基于MAC地址转发技术优化了配电网自动化关键设备模型,对网络拓扑结构和对通信性能的影响因素进行场景仿真对比,具有一定的参考意义。最后以区域配电网自动化工程为实例开展故障恢复仿真,为解决IEC61850配电网通信网的换代测试和构建等问题评估提供一定的参考。