【摘 要】为满足住建部《完整居住社区建设标准》对10 kV配电设施标准化的要求，解决传统建设碎片化、交付慢、运维难等问题，文章提出“硬件模块化+软件协同化”融合设计方案。硬件采用“一次紧凑化+二次预制化”架构，划分“3+1”基础模块与可选子模块，统一接口与通信协议，软件搭建“边缘-云协同”三层架构，集成智能监控、故障诊断与安全数据交互功能。实践表明，该方案使配电房建设周期压缩至5天，且兼容现有数据采集与监视（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）系统与分布式能源接入需求。研究成果为配电网末端数字化转型提供了可复制的工程参考。

【关键词】智能配电房；模块化布局；IEC 61850；预制舱；数据交互

引言

住建部《完整居住社区建设标准》首次将10 kV配电设施标准化率纳入考核，要求土建、设备、通道三统一，并预留即插即用接口。然而现有研究多聚焦主网自动化，对小区级小型化、智能化、批量可复制方案缺乏系统阐述。本文以小区标准化建设为场景，提出硬件“一次紧凑化+二次预制化”与软件“边缘-云协同”融合设计，通过模块化布局、统一数据模型与安全通信策略，实现设计、施工、运维全链条效率提升，为配电网末端数字化转型提供工程参考。

一、小区标准化建设与智能配电房分析

近十年，我国城镇化率年均增长1.4个百分点，新增住宅小区以每年约2.3亿平方米的规模投放，集中式用电密度由0.8千瓦/户攀升至6.5千瓦/户，传统配电网“一台区一方案”的碎片化建设模式已无法满足批量交付、快速投运及后期统一运维的需求[1]。为此，住建部在《完整居住社区建设标准》中首次将“10 kV配电设施标准化率”纳入考核，要求新建小区在规划阶段即完成土建、通道、设备三统一，为后续扩容预留即插即用接口。标准化并非简单复制，而是通过限定边界条件——占地不大于120 m2、层高不低于4.2 m、双电源可快速切换——把差异化需求收敛为有限种“标准模块”，实现设计、招标、施工、运维全链条成本下降12%～15%。

智能配电房正是在此背景下成为标准化建设的核心单元[2]。其定义可概括为“以一次设备紧凑化、二次设备预制化、通信协议标准化为特征，具备自感知、自诊断、自恢复功能的户内型成套装置”。

将智能配电房嵌入小区标准化体系，需首先解决“模块粒度”问题：若颗粒度过大，则无法适应不同容积率小区的空间约束；颗粒度过小，又失去批量采购优势。研究提出“3+1”基础模块——即2路进线柜、1路馈线柜、1路母联柜为最小不可拆分单元，再叠加变压器舱、无功补偿舱、通信舱作为可选子模块，通过600 mm模数宽度与2.4 m模数深度实现二维拼装，可覆盖630～1 250 kVA全容量段。该思路兼顾了标准化与差异化，但同时也带来兼容性挑战。早期存量小区多采用DL/T 645电表规约，而新模块仅支持DL/T 698.45，使用时需在网关侧增加规约转换板，造成单站成本上升约0.8万元。此外，预制舱外壳采用覆铝锌钢板加岩棉复合结构，虽然使整体防火时限达2 h，但材料单价较传统砖混升高6%，对造价敏感项目形成阻力。因此，后续工作需在接口标准化与成本可控之间建立量化评价模型，以指导标准模块迭代[3]。

二、10 kV智能配电房模块化硬件布局设计

（一）硬件总体方案与模块划分原则

10 kV智能配电房硬件层采用“一次设备紧凑化+二次设备预制化”双轴架构，以630 kVA油浸式变压器或1 000 kVA干式变压器为功率核心，配合气体绝缘开关柜形成2路进线、1路母联、4路馈线的“214”最小单元。主回路选用40 kA/4 s开断能力的真空断路器，柜宽缩减至600 mm，柜深1 100 mm，实现单列布置总长不超过4.8 m。变压器与开关柜之间取消传统电缆沟，采用顶部封闭母线桥连接，载流量1 250 A，温升限值65 K，既压缩层高需求至3.9 m，又使整体损耗下降1.2%。