文献综述
现状及发展趋势：
电力，是现代工业生产的主要能源和动力，是人类现代文明的物质技术基础。供配电技术就是研究电力的供应和分配问题。做好供配电工作，对于保证企业生产和社会生活的正常进行和实现整个国民经济的现代化具有十分重要的意义[1]。随着科技的发展和生产力的不断提高, 电力成本以及和电力相关的运营成本所占的比重正大幅度增长。为了提高效率、减少损失、降低运营成本, 供电企业和用户对电力系统运行管理的要求也越来越高。自动化技术在供配电系统中的应用具有多项功能，如可实现对电网状态量、 电度量的监测；出现故障后执行隔离操作，保护电网等。电力监控系统逐渐成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分[2]。
电力监控系统充分运用现代电子技术、计算机技术、网络技术、控制技术及现场总线技术的最新发展, 实现变配电系统的集中监控管理和分散数据采集, 通过遥测、遥信、遥控、遥调及电能质量监视、历史数据分析等高级功能, 使用户的电力系统透明化, 是一套提高电力系统安全性、可靠性和经济性的智能化系统。其具有以下几个基本功能:（1）数据采集。包括模拟量的采集、开关量的采集和电能计量；其中需采集的模拟量有各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等；需采集的开关量有断路器状态、隔离开关状态、接地刀闸状态、断电保护动作信号、运行报警信号、同期监测状态等。（2）事件顺序记录；（3）故障记录；（4）远程操作；（5）安全监视；（6）数据处理；（7）电能质量监视[3]。
供配电系统是电力系统发电、输电与用电客户连接的重要环节，在整个电力系统的安全运行中具有重要地位[4]。供配电设备监测系统是对供配电系统、变电配电设备、应急（备用）电源设备、直流电源设备、大容量不停电电源设备进行监视、测量、记录[5]。供配电监控系统由现场设备即电流变送器、电压变送器、功率因数变送器、有功功率变送器等各类传感器和DDC控制器组成。DDC控制器通过温度传感器和现场设备自动检测变压器线圈温度、电流、电压、功率因数等参数，并将各参数转换成电量值，由数字量输入通道传输给计算机，从而显示相应的电流、电压、功率等数值和故障位置，自动监视各个断路器、负荷开关和隔离开关等的当前分、合状态[6]。
供配电监控系统由主站层、子站层和远程终端三部分组成，主站层是监控系统的首脑，主要作用为查询和显示数据；完成数据的输出和输出功能，实现上级和下级之间的信息沟通功能；子站层是监控系统的躯干，主要负责监控设备开关的管理工作、数据采集、监控功能、传输采集信息和上级指令；终端设备即为现场设备，主要功能是采集线路中的数字量和模拟量，显示、存储线路中的数据；故障出现时执行自我保护动作以及上级下达的其他指令[7]。供配电网络分布面积广，集成式和分布式控制系统难以实现对各个电站进行实时监控，采用数据采集和监控系统（SCADA）可有效解决以上问题，系统内的数据采集设备被称为下位机，主要是从过程硬件采集实时数据信息，下位机有多种选择方法，随着工业自动化程度的日益提高，可编程控制器的使用越来越普遍。PLC具有使用简单方便，故障率低，对现场环境要求不高等优点，但中小型PLC的显示功能较差。将个人计算机与PLC结合起来使用，可以使两者优势互补，组成高性价比的控制系统，所以本次设计选用了PLC作为下位机；监控系统被称为上位机，主要是利用组态软件对过程数据进行实时监控[8]。
随着许多工矿企业、居民小区, 特别是宾馆、酒店等用电单位对供电可靠性要求的不断提高, 在供电系统上安装自备发电机成为一种趋势[9]。对于自备发电机和供电系统的联锁, 有的采取电气联锁,而更多的只是依赖于电工的正确操作。由于电气联锁的不可靠性和电工的误操作, 导致反送电现象时有发生, 造成设备损坏和人员伤亡, 严重影响供电系统的正常运行。因此, 近年来, 一些地方的供电部门明确要求安装自备发电机的用户必须采取可靠的机械联锁措施, 防止发电机向供电系统反送电[10]。
近几年来，随着IEC 61850标准的应用和光电互感器的研发和投入使用，我国智能电网的发展迅速。数字化智能变电站概念已在工程实践中得到应用，全国已建成一定数量的数字化智能变电站[11]。数字化智能变电站使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统[12]。经过若干年的发展，变电站智能系统不仅仅局限于供配电监控应用，将变电站周界防范、环境监控、灯光控制、门禁控制、消防联动等应用一体化整合，按照智能变电站发展趋势，向智能变电站辅助系统不断演进发展[13]。
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