发电厂厂用电气监控管理系统(ECMS)
厂用电监控系统ECMS
厂用电监控系统ECMS1·引言1·1 目的厂用电监控系统（ECMS）旨在监测和管理厂区内的电能消耗情况，以提高能源利用效率，降低能源消耗成本，确保电力供应的安全稳定。
1·2 范围本文档详细说明了ECMS的功能需求、系统架构、技术规范和操作流程等方面的内容，供相关人员参考使用。
2·功能需求2·1 数据采集2·1·1 电能数据采集：实时采集整个厂区内各个电表的电能数据，包括用电量、功率因数、电压、电流等。
2·1·2 电网数据采集：采集电力供应商的电网数据，包括电压稳定性、电力质量等。
2·1·3 环境数据采集：可选功能，采集厂区内的环境数据，如温湿度、照明亮度等。
2·2 数据分析与报告2·2·1 数据处理：对采集到的各类数据进行实时处理，包括计算用电量、功率因数分析等。
2·2·2 数据报告：各类报表和图表，包括用电趋势分析、能源消耗统计等，方便管理人员进行能源管理决策。
2·3 告警与预警2·3·1 告警机制：对异常情况进行监测，并及时发送告警信息给相关人员，如电能超标、电网故障等。
2·3·2 预警机制：根据历史数据和预设规则，可以进行用电预警，及时发现用电异常情况。
3·系统架构3·1 硬件设备3·1·1 电能计量设备：安装在厂区内的各个用电设备上，负责采集电能数据。
3·1·2 通信设备：用于将采集的数据传输到ECMS服务器，可以使用有线或无线通信方式。
3·1·3 服务器与存储设备：存储和处理采集的数据，提供数据分析和报告的功能。
3·2 软件系统3·2·1 数据采集与处理软件：负责采集和处理来自各个电能计量设备的数据。
发电厂厂用电气监控管理系统(ECMS)
RCS—9700发电厂厂用电气监控管理系统（ECMS）1 概述2000年起，为了适应电厂厂用电监控自动化的需要，南瑞继保在总结多年从事厂站开发、研究的基础上,采用统一硬件平台、统一软件平台,开发了新一代RCS—9700监控系统,该系统对电厂厂用电信息从系统的高度进行了全面统一的考虑。
2002年8月25日通过国电公司鉴定：系统设计先进，运行稳定,性能优良,调试维护方便，满足电力系统使用要求.系统的主要技术性能指标达到了国际同类系统的先进水平。
RCS—9700发电厂厂用电气监控管理系统集合保护功能和测控功能，保护和测控功能自始至终既相对独立又相互融合，为发电厂电气自动化提供了一个完整的解决方案，能满足各种机组容量等级发电厂的电气自动化需要.发电厂电气监控管理系统——ECMS（Electrical Control and Management System in power plants）即原来的 FECS、EFCS、ECS 等，是中国电力顾问集团鉴于厂用电监控管理系统名称混乱而进行统一的(详见电顾问 2008 ［20］号文)。
2 电气监控管理系统2。
1分布式结构RCS-9700发电厂厂用电气监控管理系统（以下简称RCS—9700ECMS 系统）采用分层、分布、开放式网络系统结构,具有典型的三层结构：站控层、通信管理层、智能终端层。
站控层——采用双以太网冗余结构,根据需要可设置数据库服务器、电气操作员站、电气工程师站、打印机以及负责与其它系统通信的通信网关,形成电气系统监控、管理中心。
通信管理层—-主要由通信管理单元、交换机等组成。
采用通信管理单元实现规约转换和装置通信,并转发站控层及DCS系统的遥控命令。
由于现场保护测控单元等智能设备数量多，一般机组10kV厂用电子系统、6kV厂用电子系统、380V厂用电子系统、厂用公用子系统和其他智能设备可分别组网,保证了系统的实时性和稳定性。
各子系统可分别设置通信管理单元，根据需要可为双机冗余设计。
发电厂ECMS解决方案
发电⼚ECMS解决⽅案系统需求概述近年来，随着微机综合保护装置在电⼚⼚⽤电系统中的应⽤，以及其他多种智能装置的使⽤，电⼚⼚⽤电系统具有了更多的信息量，为了运⾏、检修⼈员能获得更及时、全⾯、准确的⼚⽤电信息，以及对所有⼚⽤电设备进⾏监控和管理，现在电⼚⼚⽤电监控管理系统（ECMS）正越来越多地得到应⽤。
2系统要求主要功能⾼压⼚⽤电源、低压⼚⽤电源的监控；启备变、⼚变的监控；电动机的监测；直流屏、UPS等智能设备的监测；与其它系统的通信等。
系统结构系统采⽤分层分布、开放式结构设计，分为站控层、通信管理层和间隔层；站控层为全站设备监视、测控、控制、管理的中⼼，通过通信管理层与间隔层相连；间隔层按照不同的电压等级和电⽓间隔单元，以相对独⽴的⽅式分散在各个保护⼩室中；在站控层设备及⽹络失效的情况下，间隔层仍可以独⽴完成检测、保护和控制的功能。
运⾏⽅式主要服务器、⼯作站采⽤双重化配置，双机并列运⾏，互为热备⽤。
当⼀台服务器或⼯作站故障时，另⼀台服务器或⼯作站能执⾏全部功能，实现⽆扰动切换。
抗电磁⼲扰能⼒⼚⽤电系统中各综合保护装置、⾃动化设备处于强电磁⼲扰环境下，因此需要其具有很强的抗电⽓⼲扰性能。
3推荐技术⽅案3.1概述我公司ECMS系统分为三层⽹络，分别为站控层、通信管理层、间隔层。
站控层包括操作员站、⼯程师站等，此外可选配与其它系统通信的通信单元；通信管理层为RCS-9882双绞线以太⽹交换机、RCS-9881光纤交换机以及RCS-9794A/B通信管理机，其中RCS-9794A为单机配置，RCS-9794B为双机冗余配置，通信管理机负责与保护测控装置、电能采集装置、直流系统、UPS等智能装置通信，负责规约及通信⽅式的转换；间隔层包含所有保护、测控装置及其它智能装置。
⾼压⼚⽤电综合保护装置通过双100M以太⽹直接与站控层实现联接，其它装置通过通信管理机转换成100M以太⽹。
3.2系统架构推荐⽅案如果⽤户希望将所有⼚⽤电源、⼚变的控制权ECMS实现，这样可以节省DCS的硬接线，甚⾄可以省略DCS系统中的ECS系统，这样可以⼤⼤节省DCS的系统费⽤，这时推荐采⽤如下解决⽅案⼀。
电气监控管理系统(ECMS)网络图
公用通讯管理机
100M以太网 2#机6KV通讯管理机
100M以太网 1#机6KV通讯管理机
GPS扩展插件 网路交换机A 网络交换机B
GPS扩展插件 网路交换机A 网络交换机B
1#机组通讯管理机柜
2#机组通讯管理机柜
转发工作站1
2#机厂用电监控系统工程师站兼五防机 2#机厂用电监控系统工程师站兼操作员站 服务器1
服务器2
服务器2
至2号机SIS
打印机2
转发工作站1
1#机厂用电监控系统工程师站兼五防机 1#机厂用电监控系统工程师站兼操作员站 服务器1
打印机1
1#发电机励磁调节归 1#发电机组保护装置
1#机不间断电源装置 1#机厂用快切装置 1#机单元机组直流屏 1#机其他智能设备
2#发电机励磁调节归 2#发电机组保护装置
2#机不间断电源装置 2#机厂用快切装置 2#机单元机组直流屏 2#机其他智能设备
硬接线 重要信号及状态量
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
2#机400VPC段通讯管理机 400V MCC低压智能设备
公用400v MCC通讯管理机 400V PC公用低压智能设备
1#机400VPC段通讯管理机 400V MCC低压智能设备
低压智能设备
硬接线 低压智能设备
重要信号及状态量
硬接线 重要信号及状态量 低压智能设备
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
硬接线 重要信号及状态量
低压智能设备
启备变保护装置 低压自备投装置 升压站NCS系统
南瑞继保成功中标国内首个电厂数字化ECMS系统
海一线， 全天２／ ｎ待命， ４Ｊ ｆ ，， 遇到任何问题均可随叫随到， 参与 故障抢修工作。 与此同时， 南瑞继保提供全力的后勤支持， 保 证 随时协调和提供有关备 品备件， 随时提供技术支持， 紧急
优先安排世博项 目所急需电力设备的供应计划， 确保世博期
问 电力 系 统的 稳定 运行 。
企 业
・资 讯
・高 端 访 谈
南 瑞 继 保 成 功 中 标 国 内首 个 电厂 数 字 化 Ｅ ＭＳ系统 Ｃ
南瑞继保中标国内首个电厂数字化Ｅ ０ （ 发电厂电气
监控管理系统） 工程～ 华能海门电厂数字化Ｅ ＭＳ Ｃ 系统。 数
压厂用 电综保装置 同时支持站控 层ＭＭＳ 通信和过程层 Ｇ ＯＥ Ｏ Ｓ 通信， 能够实现原常规系统不具备的墓－Ｇ Ｏ Ｅ Ｔ Ｏ Ｓ 网 － 络的简易母差 、 同间隔联锁、 不 多分支智能备投闭锁等功
能。
字化Ｅ ＭＳ Ｃ 系统为电厂提供了更开放 、 更灵活 、 更可靠的保护 自 动化应用方案， 显著提高了电厂的数字化水平。 华能海 门电厂位于广东省汕头市， 电厂总规划容量为
６×１３ＭＷ 机组 ， 广 东 电网也 是 南方 电网首 个建 设 百万 ０６ 是
千瓦超临界燃煤 发电机组的新建 电厂。 该数字化Ｅ ＭＳ ｃ 系统由南瑞继保 自主研发生产， 全面 支持Ｉ Ｃ ６ ８ ０ Ｅ ．１ ５ 国际标准， 包括全厂高、 低压 厂用 电综保装
置、 发变组保护装置、 网络通信设备及监控系统。 所有装置均 采用该公司最新的基于Ｕ Ｐ 平台的Ｐ Ｓ ＡＣ Ｃ 系列产品， 其中高
南瑞继 保为世 博会 电力供 应 “ 保驾护航 ”
上海世博会开幕 以来， 各大场馆及配套“ 世博 ” 的各项
ECMS发电厂电气监控系统概述
９ ４・
科技 论坛
Ｅ Ｃ ＭＳ发 电厂 电气 监控 系统概述
翟 国 生
（ 新 疆电力设计 院电控 室， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 针对 Ｅ Ｃ ＭＳ发 电厂 电 气监 控 系统 概 述进 行 了论 述 。 关键 词 ： 发 电厂 ； Ｅ Ｃ ＭＳ ； 结构 ； 功 能
随着火力发电厂内微机智能设备的不断发展， 原有的集成电路形式的 交换； 智能间隔层由物理位置十 寸 分散的电气智能装置（ 如安装在厂用高 保护装置 、 仪表， 已被现有的微机保护、 智能仪表所取代 ， 其通过通讯方式 低压配电柜自 勺 保护、 测控装置、 发电机、 高压厂用变压器保护装置 、 发电机 所能提供的信 息 量远远大于前者 ， 常规的仅仅依靠“ 硬接线方式” 与Ｄ Ｃ Ｓ 勋磁ｊ ｆ 司 节系统控制器等） 构成孰行 Ｄ Ｃ Ｓ 或电气监控Ｉ 搀各种指令并向 Ｄ Ｃ Ｓ 系统进行信息量的交换，除了不能完全的反映电气设备的相关信号之外 ， 或电气 ｆ ｊ 空 差 ｃ ｊ 空、 盆 ｉ ＝ 贝 ０ 信 息。 智骨 端屋 探 用 ＭＯ Ｄ Ｂ Ｕ Ｓ 尝 锄炀 誉 线单 也 法使电气运行 人员更好的全面掌握厂内电气系统的相关信息， 若盲 目 ／ 双网页 酒 置， 枸筠 ０ 控装置中的饵 护、 『 测量等 信息量通过通信 口 的依靠扩大 Ｄ Ｃ Ｓ 系统规模解决 ｂ 问题 ， 则势必会造成设备、 电缆费用的 至ｊ 百 信管理单元。 增加 ， 因此， 以偏重于火力发电厂电气专业相关设备监控的发 电厂电气监 ３ Ｅ Ｃ ＭＳ 系统应用方式 控系统（ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ￣ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） 应运而生 ， 它较为经 作为电厂 自动化系统的组成部分 ， Ｅ Ｃ ＭＳ的主要应用方式有如下两 济的从根本 Ｅ 船映： 了上述问题 ， 并在 年来的工程中得到了普遍 的应用。 种： １ Ｅ Ｃ ＭＳ系统的主要功能 第—种： 由Ｄ Ｃ Ｓ负责全厂设备的监控， 但Ｄ Ｃ Ｓ与电气设备（ ６ ｋ Ｖ断路 １ ． １ 数据处理 器、 接触器、 机组智能没备等） 之间只保留必要的硬接线 ， 述采用硬接线 通过现场测控单元采集有关模拟量信息， 检测出事件， 故障， 状态， 变 的测点主要为参与 Ｄ Ｃ Ｓ 逻辑的相关测点， 如： 断路器 ／ 接触器挠 位置、 保 位信号及模拟量正常 ， 越限信息等 ， 进行包括对数据合理性校验在内的各 护动作等相关测点 ； 在此基础上 ， 设立单独的厂用电气『 临 统一 种预处理， 其范围包括模拟量、 数字量和脉冲量等。并实现如下功能： Ｅ Ｃ ＭＳ 系统， Ｄ Ｃ Ｓ 所需的其余信号（ 如电流等） 经由Ｅ Ｃ ＭＳ 系统中的通信管 定时采集 ； 理单元或位于站控层的通信网关设备传送至 Ｄ Ｃ Ｓ 。 Ｅ Ｃ ＭＳ 包含全部厂用电 遣ｆ ２ 圯 录； 系统 息， 主要包括高 、 低压厂用电保护测控装置 ， 发变组等其它智能设 定 时采集 ； 备。 这样 ， Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ 系统较全面的反映了厂用电系统的信息， 相关电气设备的 设名 豺 艮 警； 控制（ 如断路器 、 接触器） 仍由 Ｄ Ｃ Ｓ 实现， 只有当Ｄ Ｃ Ｓ 退出等特殊『 青 况下， 事 Ｉ 孵 记录（ Ｓ ０ Ｅ ） ； Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ系统才允｛ 目 关电气没箭 亍 孛 空 制，在 Ｅ Ｃ ＭＳ 控制方式下， 仅 盥 坼暇 警 仅为电气相关元件的‘ ／ 合’ ＇ ｊ 制， 并无逻辑连锁控制功能。 １ ． １ ． １监视 第二种： 由Ｅ Ｃ ＭＳ 系统 ， 实现对全厂厂用电系统的监测 、 管理， 以及对 能通过机组管理站对电气系绱 城 Ⅱ ｉ ５ 这 行 釜 视， 应显示 高低压厂用电源、 厂变等设备的监测、 控制和管理功￣ ； Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ系统在主控 的主要画面至少如下（ 具体要求可根据电厂运行人员要求ｉ 亍 扩展） ： 室设置操作员站。Ｅ Ｃ ＭＳ 与Ｄ Ｃ Ｓ 系统依然利用网关设备进行连接， 电气系 电气接线图， 包括显示设备运 状态、 各主要电气星 寸 值 统内所有接点（ 主要 抱括 Ｉ ． ／ Ｏ 、 Ａ Ｉ 等） 均采用ｊ 豆 讯方式 萎 彳 亍 上传 、 下达 ， 所有 趋势曲线图・ 计赁 ． 监控系统超 谳 图 设备的控制逻辑 由Ｄ Ｃ Ｓ 完成， 并以通诩ｌ 手 段由厂用电管理系统予以实现。 各种统计报表 Ｅ 述两种方案比较来看， 方案二， 比 主要突出表现在以下几 ： （ １ ） 将电气厂用电系统监控功能全部由 Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ 实现 ， Ｄ Ｃ Ｓ 可以不设电 操作指导事故处理 ‘ １ ． １ ２报警 气专业相关设备控制器及其 Ｉ Ｏ卡件， 大大节省了 Ｄ Ｃ Ｓ的工程费用， 同时 数等 及监控系统 自 诊断故障妇 寸 应 节省了大量 电缆。（ ２ ） Ｅ Ｃ ＭＳ 与Ｄ Ｃ Ｓ 系统相互独立 ， 功１ ｉ ％ 清晰 ， 电气 ： 专业电 进行报警处理。管理站 Ｅ 实时显示报警画面、 软光字牌等报警信息。 劫 欷４ 才 ｛ 由Ｅ Ｃ ＭＳ 系统进行监控， 工艺负荷（ 主要为工艺专业电动机 ） ｌ ２统汁汁 算 由Ｄ Ｃ Ｓ系统控制。通过 Ｅ 述分析， 方案＝在设备投资、 功能实现方面具有 在线方式下， 定的优势， 但实际工程中的应用往往采用方案一， 主要原因如下： （ １ ） 在以 各项内容， 但不限于此： 往工程中， 间隔层设备洪货厂家较多， 设备档次 良 不齐， 网络通讯中断、 电流、 电压、 频率 、 有功 、 无功， 功率因数 、 计算出电气量一次值 ， 计算 信息届 慢成为影响 Ｅ Ｃ Ｍ Ｓ系统的主要原因。 （ ２ 的施工、 应用 出数值。 目 前还处于发展阶段， 对目 前较为粗犷的瑚场施工工艺 ， 通讯介质的敷设 电 臆 的累计及电肩 虢｛ 喇故日 淑 表形式打印出来 。 路径未嫦 擞 照设 ｊ 憾 图 进行敷设， 不可避免的与干扰源处于同— 敷 开关 ， 保护动作次数的统计 设通道内， 从而误发／ 误报信息， 无ｉ 基 垂 行人 ． 员正确的了解到设备相关信 ｌ ３ 制表打印 息、 运行状态，５ ｌ 而造 ０ 。 （ ３ 毫 二中由 Ｄ Ｃ Ｓ 实现相关电气设备的控 １ ４专家系统 锦Ｉ ｉ 辑， 但 倒 逻辑的 条件， 以６ ｋ Ｖ锈 闸逻辑 为例： １ ５实时在线 自 诊断及冗余管理 ａ） ６ ｋ Ｖ断路器已 子 闸 １ － ６ 与其他智能设备的接口 ｂ ） ６ ｋ Ｖ断路器远方控制 通过现场总线方式与间隔层内相关智能设备 （ 如 咤 器 置、 起 备变保护装置等） 进行通讯连接， 采集相关设备信息， 使运行＾ 员 全面的对 Ｅ 述信息的 采集均ｊ 茜 过ｉ 臣 讯手段 Ｅ 传至 Ｄ Ｃ Ｓ 系统 ， 在这种方式下， 信 电气相关系统进行监控。 息从装置采集至 Ｄ Ｃ Ｓ 系统 Ｄ Ｐ Ｕ中需经过多次的规约转换 、 通讯 式 的改 １ ． ７ 时钟同步 变， 导致信息相应时间较长， 往往不能满足陡囱 处理故障的相关要求。 （ ４ ） Ｅ Ｃ ＭＳ 主机利用外部 Ｇ Ｐ Ｓ 装置对其进行校时后， 通过软对时方式， 对 方案二中在成本控制方面具有优势， 但也伴随着由于通讯设备、 介质的原 因， 使相应的控制系统出现“ —瘫瘫一片” 的尴尬境地， 对安全生产造成重 其间隔层、 通信管理层、 站控层相关设翻 荭 ｊ ｃ 寸 讨。 ２ Ｅ Ｃ ＭＳ系 结构 大影响。 电厂厂用电－ 气． 监控管理系统采用分层、 分布、 开嫩式 网络系统结构 ， 具 ４ 工程应 用 有典型的三层结构： 站控层、 通信管理层、 间隔层。站控层采用双以太网冗 工程采用单独的厂 用电气监控管理系统， Ｄ Ｃ Ｓ 与电 气设 备间 仍然保留 余结构 ， 设置电气操作员站、 电气工程师站、 打印机以及负责与其它系统通 必要的硬接线 （ 采用硬接线 的测点主要为参与 Ｄ Ｃ Ｓ系统逻辑的相关测 信的通信网 关， 是整个系 统的监控、 管理中 心； 通信管理层主要由通信管理 点） ， 通 蓖 讯手段 Ｅ 传至 Ｄ Ｃ Ｓ 系 统的相关澳 ０ 点仅为丰富操作员站相关电 单元、 交换机等组成了， 主要负责站控层与间隔层的数据交换， 通信管理单 气画面， 使运行 人 员 对整个电气系统有个更为全面、 立体的了解， 尽早的发 元主要进行规约及通讯 拭 的转换 ，同时也可以实现与 Ｄ Ｃ Ｓ系统的数据 现、 处理实际运行中出现的问题 ， 确保电气系统安全、 平稳的运行 。
厂用电监控管理系统在燃煤电厂的应用
厂用电监控管理系统（ECMS）在燃煤电厂的应用Application of power plant monitoring and control system (ECMS) in coalfired power plant摘要：通讯管理单元采用最先进的VxWorks嵌入式实时多任务操作系统，以及高速工业以太网和现场总线，保证了数据在通讯管理单元上的快速存储和传递，能够快速的把采集到的数据送出去，同时也能快速的响应执行远方命令。
采用“保留关键硬接线+通讯”方式接入DCS系统，双网双通讯管理机冗余配置，厂用电源等电气设备完全以通讯方式接入DCS系统，集中控制的电动机等仍以硬接线方式接入DCS系统，即保留部分控制用关键硬接线(合闸、跳闸、状态返回及电流测量)。
该方案不仅技术可行而且可节约电缆、DCS卡件及人员的投入。
Abstract:Communication management unit based on VxWorks embedded real-timemulti task operating system is the most advanced, and high-speed industrialEthernet and fieldbus, ensure rapid data storage in the communicationmanagement unit and transmission, can quickly send the collected data to sendout, but also can quickly response to the implementation of remote command.The "access DCS system to retain the key hard wiring and communication mode,dual network communication management machine redundant configuration,auxiliary power supply and other electrical equipment to completecommunication access DCS system, centralized control of the motor is stillin a hard wired way to access the DCS system, which is controlled by the keyto retain part of the hard wiring (on and off, return to the state and currentmeasurement). The scheme is not only feasible in technology but also can savethe investment of cable, DCS card and personnel.关键词：保留关键硬接线+通讯全通信控制双网双通讯管理机冗余配置一、概述山西永济“上大压小”热电联产工程，以发电机-变压器组单元接线，以220kV电压、出线两回接入系统。
厂用电气监控管理系统(ECMS)在应用中的典型问题及处理对策
Equipment Manufacturing Technology No.11，2017随着电力行业的发展，单台机组容量越来越大，智能化、自动化、一体化运行已成为火电厂系统发展的趋势。
其中厂用电监控系统是火电厂实现自动化运行的重要环节。
目前多数电厂都设计有锅炉、汽机及辅助厂房自动化控制的分布式集散控制系统（简称DCS ），但DCS 无法实现事故记录查询、历史曲线查看、保护定值的调阅与修改、录波文件的简单分析、五防闭锁等比较复杂的综合管理工作[1]。
神华福能发电有限责任公司2×1000MW 工程采用新型厂用电气监控管理系统（简称ECMS ），部分或全部取消了传统的变送器、仪表等设备，减少了传统DCS 的I/O 卡件、信号电缆与敷设电缆用的桥架，同时也减少了设计、安装和维护的工作量，节省了投资，提高了整个发电厂厂用电系统的自动化水平和可靠性。
本文介绍了神华福能发电有限责任公司ECMS 的建设概况及特点，重点针对系统调试和实际应用中出现的问题进行分析，提出防范措施和解决方案。
1厂用电气监控管理系统（Electrical Control and Management System ，简称ECMS ）建设神华福能发电有限责任公司2×1000MW 机组工程设置厂用电气监控管理系统（ECMS ）对全厂电气设备进行监控。
监控范围主要包括：高压厂用工作及备用电源、主厂房内低压厂用电源、辅助车间低压厂用电源、PC 至MCC 馈线、保安电源、直流系统（仅监测）、交流不停电电源（仅监测）等。
对于发变组，正常由ECMS 系统进行监视，其余DCS 的少量联锁信号采用硬接线，其它所有电气监控信号经测控装置以通信方式送入ECMS 系统；对于高低厂用电源系统，所有电气量全部采用通信方式接入ECMS系统进行监控，取消所有硬接线。
对机炉电动机，与机、炉逻辑有关的信息采用硬接线接入DCS 监控，其它电气管理信息则通过现场总线接入ECMS.神华福能发电有限责任公司ECMS 模式图如图1所示。
发电厂电气监控系统ECMS
发电厂电气监控系统ECMS摘要：简述ECMS的历史、阐述电厂电气监控系统的监控范围及结构功能，对两种流行的ECMS方案优、缺点进行了比较。
以现场总线为主网络将成为今后的发展趋势。
关键词：电厂ECMS一、引言随着工业自动化水平的提高，对电力企业安全、可靠性提出了越来越高的要求。
而发电厂本身也向着电压等级提高、生产规模扩大、自动化水平提高的方向发展。
因此，电厂的实时监视、控制、管理水平也必须不断提高。
电厂的DCS系统是电厂自动化的主体作,是保证锅炉、汽机正常运转的核心系统，但DCS系统中在发电厂电气部分的监控中,由于牵涉到很多电气系统的自动装置和厂用电的特殊性,往往在实现控制和联锁功能上不够理想。
以现场总线和以太网技术为基础己经广泛应用于发电厂电气系统中,构成了分层分布式的发电厂电气监控管理系统。
二、厂用电微机监控管理系统ECMS的构成ECMS采用技术先进可靠的分层分布式计算机监控系统，为保证运行的可靠性，整个系统分站控层、通讯管理层、间隔层三层。
自上而下采用双网冗余结构.站控层、通讯管理层设备冗余配置。
国电克拉玛依电厂ECMS由1#、2#机及公用系统组成，公用系统同时向1#、2#系统传送数据，1#、2#机分别组成各自的厂用电微机监控管理系统。
（1）站控层站控层按机分段，双以太网冗余配置，每台机组设置1台电气操作员站、1台网络服务器兼工程师站、1台通讯网关及一台网络打印机，机组公用系统通讯管理机跨接在两台机的站控层。
每台机组电气主站层以太网设有与DCS的以太网接口。
站控层网络服务器包括实时数据库和历史数据库，用来存储监控系统信息量。
设计时应保证系统性能各项指标的前提下，库容量应留有15%的备用量。
每台机组配置1台通讯网关，用来与DCS、SIS系统提供通讯接口。
留有GPS对时接口。
（2）通讯管理层通讯管理层负责连接站控层和间隔层﹝现场保护测控单元﹞，通信管理层主设备——通讯管理机具有实时数据库，将间隔层保护测控6.3kV、380V系统设备数据及信息收集、分析、处理后向DCS的DPU传送相关信息，同时接受DCS控制指令实时转发给间隔层设备，另外通讯管理机还要向站控层系统服务器传送和交换数据、信息。
厂用电监控系统ECMS
第八节厂用电监控系统（ECMS）2.8.1系统布置：厂用电监控系统站控层设备，如工程师站、打印机等布置在集控楼控制室电气工程师站，服务器、网络交换机等网络设备布置在集控楼6.9米层电气工程师室内，机组及公用系统硬接线采集装置布置在集控楼6.9米层电气继电器室内；各房间均为无屏蔽、无静电措施房间，室内均装有空调，温度为18~30℃，湿度为40~70%。
室内温度在-10~+50℃时，装置应能正常工作。
厂用电监控系统前置层设备（通讯管理单元及其它网络设备）组屏布置在相应6kV 或380V配电装置室内，与开关柜紧挨布置；厂用电监控系统现场前端设备（如综合保护测控装置、智能仪表等）安装在6kV或380V开关柜内。
GPS系统天线安装在户外，GPS主时钟及时间同步信号扩展装置分别单独组屏，其中GPS主时钟屏需布置在220kV网络保护小室，其时间同步信号扩展装置（扩展时钟）屏布置炉前6.9米层电气继电器室内。
220kV网络保护小室至炉前6.9米层电气继电器室的距离约有300米。
2.8.2系统概述厂用电监控系统负责采集、处理电气系统信息，采用硬接线与现场总线相结合的方式接入DCS。
参与联锁、控制的重要信号和控制指令采用硬接线与DCS连接；其它所有电气信息均通过通讯方式输入DCS系统。
厂用电监控系统经过双冗余通讯服务器与DCS通讯进行连接。
厂用电监控系统由单元机组厂用电监控系统和公用厂用电监控系统组成。
单元机组厂用电监控系统接入单元机组DCS，公用厂用电监控系统通过冗余网络交换机与两台单元机组厂用电监控系统连接，并通过软、硬件闭锁措施仅能接受其中一台机组的厂用电监控系统的操作。
单元机组厂用电监控系统采用分层分布式结构，网络结构采用三层设备双层网的形式。
整个系统由主站层、通讯子站层、间隔层和连接主站层与通讯子站层的高速光纤以太网，以及连接通讯子站层与间隔层的现场总线构成。
主站层设备负责整个系统的集中监控，由1台工程师兼操作员站、双机冗余配置的系统服务器、双机冗余配置的网络交换机、双机冗余配置的DCS接口机、SIS接口机、打印机以及其它网络设备组成，布置在集控楼6.9米层电气工程师室内，其中服务器屏和接口屏分别布置在集控楼6.9米层各机组电气继电器室内。
NCS和ECMS一体化电气监控管理系统在发电厂中的应用
NCS和ECMS一体化电气监控管理系统在发电厂中的应用目前的所有在运的发电厂均存在两个比较重要的电气设备的计算机监控系统，一是用来完成对升压站部分电气设备的监测、控制及远动信息传送等各种功能的网络监控系统（NCS），另一个是用来完成对发电机-变压器组、高压厂用工作及启动/备用电源、低压厂用电源、PC至MCC电源、电动机和保安电源等设备进行测控，对直流系统和UPS等设备进行监测功能的电气监控管理系统（ECMS）。
1、NCS和ECMS一体化电气监控管理系统与机组DCS控制的分工由于DCS系统侧重于机炉的控制，电气设备的很多运行数据并不是它关注的重点，而且DCS对于电气自动化控制的开发比较有限，它无法接受很多电气设备的数据。
如果把ECMS厂用电系统纳入DCS则很多电气重要参数将造成无人监视的状态，因此设计优化的思路是根据电气设备与机组启动运行的密切程度进行热控DCS和ECMS系统的控制分工，把厂用电纯电气功能的设备从DCS中独立出来，全部纳入NCS和ECMS一体化电气监控管理系统。
根据上述原则对于与机组并网发电关系密切的发电机组正常启停、发电机励磁、同期、AVC、AGC纳入DCS。
发电机-变压器组的监测同时纳入ECMS。
参与机炉运行的高低压辅机电动机采用通讯接入DCS，受DCS监视和控制。
除上述以外的其他电气设备将进入NCS和ECMS一体化电气监控系统，不与DCS进行通讯。
通过上面的控制分工，不仅明晰了热控和电气的维护分工，进入DCS的数据量也变得非常少，一方面大大减少了DCS的硬件投资，另一方面充分发挥了NCS和ECMS一体化电气监控管理系统的作用。
2、NCS和ECMS一体化电气监控管理系统的网络结构NCS和ECMS一体化电气监控管理系统采用开放、分层、分布式网络结构，双网、双冗余配置，双网均应同时进行数据通信。
整个系统分成现场保护测控单元层、通信管理层、上位机监控层三层，按照机组、公用系统分别组网。
发电厂电气监控管理系统的概述及应用
发电厂电气监控管理系统的概述及应用摘要:文章介绍了发电厂电气监控管理系统的概述及电气自动化控制系统的发展,并对发电厂电气监控管理系统在安稳电厂实际生产中的运用进行讲解。
关键词:电气自动化控制系统主控单元应用发电厂随着装机容量的不断扩大、电压等级的不断提高、自动化水平(设备的监视、控制、管理水平)要求也越来越高。
现在的电厂针对锅炉、汽机的自动化控制大多设计有分布集散控制系统DCS(Distributed Control System),新建或者改建的电场中大量使用了将机组工艺系统控制系统,运行监控自动化设备在机组长用电系统中的使用较少,发电厂厂用电系统想要将测量、保护动作、事故追忆等信息输入DCS只能利用硬接点,所以电气系统自身的运行监控自动化和信息管理水平能否提高,和电厂的整个运行监控自动化和安全经济性水平息息相关,将发电厂厂用电系统运行监控怎么和整个电厂的运行监控自动化系统相融合已经成为一个亟待解决的问题,发电厂电气监控管理系统(ECS)由此而生。
1 厂电气监控管理系统概述发电厂电气监控管理系统(ECS),有的又叫作电气DCS。
但不管如何称呼,电气作为一个子系统接入DCS,可达到机、炉、电控制界面的统一,便于全能化值班,容易实现电厂一体化管理。
常规的DCS系统主要有以下子系统组成:DAS(数字采集系统)、MCS(模拟量控制系统)、SCS(顺序控制系统)、FSSS(锅炉安全监视系统)、DEH(数字电液调节系统)、ETS(汽机紧急跳闸系统)、ECS(电气监控系统)等。
ECS就是为协调电厂热控与电气自动化水平的同步发展,提高发电厂电气系统的自动化及运行管理水平,满足电气接入DCS系统的需要而发展生成的。
2 我厂ECS系统的应用情况我厂ECS系统采用南京东大金智公司开发的DCAP-4000发电厂电气监控管理系统,该系统采用了先进的分层分布式系统结构:分上位机系统监控层、通讯管理层、现场保护测控单元层三层。
发电厂电气监控系统(ECMS)的应用研究
中 图分 类 号 ： Ｍ６ １ Ｔ ２３ Ｔ ２ ； Ｐ ７
文 献标 识码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：１７ ６ ３—１０ （ ｏ １ Ｏ ０４ ０ ６ ３ ２ １ ） ｌ一 ０ ３— ４
近 年来 ， 电厂 电气监 控 系统 （ Ｃ ） 发 Ｅ ＭＳ 在新 建 、 扩 建 和改 造 的发 电厂 中越 来越 多 的被 应 用 ． 随着 智 能化
电气终 端设 备 和 先 进 的 网络 通 讯 技 术 的 发 展 ， Ｃ Ｅ ＭＳ
图 １为单 台机组 “ 监测 模 式 ” 网方 案示 意 图 ， 组 其
间隔层 现场 总线 均采用 双 网配置 ．
技术 也逐 渐趋 于成 熟 ， 解决 了以往 Ｄ Ｓ控 制 系统 中 它 Ｃ
对 电气 系统监 测数 据不 足 、 够全 面 的问题 ， 大提 高 不 大 了发 电厂的 自动化 水平 ． 由于其 应用 方案 各不 相 同 ， 但
块 接至 电气 系统 的 开关 控 制 回路 ． 种 方 法 的缺 点是 这 Ｄ Ｓ的成本 特别是 模拟 量采 集 部分 很 高 ， Ｃ 变送 器及 信 号 电缆 费用也很 高 ， 计 、 工 复 杂 ， 设 施 且很 多 与 Ｅ ＭＳ Ｃ 重 复 ， 费严重 ， 浪 而且扩 展性 很差 ． 现在 ， 述 电气 量在 上
图 １ 单 台 机 组 “ 测 模 式 ” 网 方 案 监 组
１ ２ “ 键硬 接线 ＋电气全 通信 ” 式 ． 关 模 在该 模 式 的 Ｅ ＭＳ中 ， 艺 电动 机按 工 艺流 程 进 Ｃ 工
联 网实 现信息 共享 ． 当前 每 个 生 产 厂家 的发 电厂 电 气
监控 管理 系统 均有 着 灵 活 的组 网方 式 ， 适 应 不 同用 可
发电厂厂用电气监控管理系统ECMS
发电厂厂用电气监控管理系统ECMSRCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统（ECMS）1 概述年起，为了适应电厂厂用电监控自动化的需要，南瑞继保在总结多年从事厂站开发、研究的基础上，采用统一硬件平台、统一软件平台，开发了新一代 RCS-9700 监控系统，该系统对电厂厂用电信息从系统的高度进行了全面统一的考虑。
年 8 月 25 日经过国电公司鉴定：系统设计先进，运行稳定，性能优良，调试维护方便，满足电力系统使用要求。
系统的主要技术性能指标达到了国际同类系统的先进水平。
RCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统集合保护功能和测控功能，保护和测控功能自始至终既相对独立又相互融合，为发电厂电气自动化提供了一个完整的解决方案，能满足各种机组容量等级发电厂的电气自动化需要。
发电厂电气监控管理系统——ECMS（Electrical Control and Management System in power plants）即原来的 FECS、EFCS、ECS 等，是中国电力顾问集团鉴于厂用电监控管理系统名称混乱而进行统一的（详见电顾问 [20]号文）。
2 电气监控管理系统2.1分布式结构RCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统（以下简称 RCS-9700ECMS 系统）采用分层、分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：站控层、通信管理层、智能终端层。
站控层——采用双以太网冗余结构，根据需要可设置数据库服务器、电气操作员站、电气工程师站、打印机以及负责与其它系统通信的通信网关，形成电气系统监控、管理中心。
通信管理层——主要由通信管理单元、交换机等组成。
采用通信管理单元实现规约转换和装置通信，并转发站控层及 DCS 系统的遥控命令。
由于现场保护测控单元等智能设备数量多，一般机组 10 kV 厂用电子系统、6kV 厂用电子系统、380V 厂用电子系统、厂用公用子系统和其它智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。
电气监控系统(ECMS)监测功能和范围分析
电气监控系统（ECMS）监测功能和范围分析作者：叶帅来源：《都市家教·上半月》2016年第07期【摘要】电子技术和信息技术的日新月异，火电厂在自动化技术的应用方面也取得了快速发展。
通过采用技术更先进、自动化程度更高的技术和产品来实现生产过程自动化和管理现代化成为火电厂生存和发展的必由之路。
电气监控系统为实现火电厂机炉电的一体化运行监控提供了完整的解决方案。
【关键词】电气监控；自动化管理0引言发电厂厂用电气设备与分散控制系统的联系一般采用硬接线方式，即由厂用电气设备现场（开关柜，盘处）用电缆将电气量信号一对一地送到计算机系统I/O柜上。
对于6kV系统采用常规方式时，微机保护装置往往只采用单纯的保护功能，操作回路依靠外部分离元器件构成，外置电度表进行电能累计，通过控制电缆与DCS联系，实现在DCS控制和状态监视。
常规的厂用电气系统接入DCS的控制监视方案具有如下的特点数据一对一传输，传输线多，易受干扰影响，且受输入点数量的影响，采样数据受到了很大的限制。
为了提高管理效率需要将发电厂自动化系统发展为一个整体。
尽管在目前阶段，作为保证锅炉、汽机正常运转的核心系统，DCS系统有着牢固的不可替代的地位，但电气系统纳入DCS的含义已经发生了潜移默化的改变。
1电气自动化技术监测功能电气系统实现了全分布式的保护测控功能，借助变电站系统的成功应用，现场总线及以太网技术己经广泛应用于发电厂电气系统中，构成了分层分布式的发电厂电气监控管理系统简写为ECMS系统。
发电厂电气监控管理系统作为其中一个子FCS系统，也有一定的独立性。
从范围看，ECMS系统应包含对6KV及400V的全部电源及电动机的保护监视，还应包含机组部分保护及自动装置，此外，升压站电气部分也可接入其中。
从作用及地位上看，有建议将ECMS作为未来全通信控制方式下DCS一部分的观点；也有观点认为ECMS系统以电气系统监测管理为主要目的，实现全厂电气系统的集中监视、管理及辅助控制等功能。
ECMS电气综合监控系统技术协议正式
ECMS电气综合监控系统技术协议正式ECMS电气综合监控系统技术协议正式甲方：（以下简称甲方）地址：电话：邮编：营业执照号码：乙方：（以下简称乙方）地址：电话：邮编：营业执照号码：鉴于甲乙双方有意在ECMS电气综合监控系统技术方面开展合作，经友好协商，达成如下协议：第一条总则本协议为甲乙双方的合作协议。
双方应当在协议的约定范围内，互相配合、协助，真诚友好地开展合作。
第二条协议的定义1. ECMS电气综合监控系统：是一种电气综合监控系统，用于实现对电力设备的全面监控和管理。
2. 技术协议：是指甲乙双方就ECMS电气综合监控系统相关技术事项达成的书面约定，包括但不限于技术方案、技术规格、技术服务、价格和支付方式等方面的内容。
3. 双方：指甲、乙双方或其授权代表人。
第三条双方权利和义务1. 甲方的权利和义务（1）对于所提供的技术协议的准确性和可靠性负责。
（2）对于乙方提出的技术问题和技术服务要求提供准确、及时、专业意见。
（3）对于乙方提出的技术问题，甲方应当在协商后尽可能地提供解决方案。
（4）对于乙方提出的合理技术服务要求，甲方应当配合并提供相关技术支持和服务。
2. 乙方的权利和义务（1）乙方应当按照技术协议的要求支付相关费用。
（2）如果乙方发现技术协议中存在的问题，应当及时向甲方提出，以便甲方采取相应的措施。
（3）如果乙方未按时支付费用，甲方有权在合理范围内采取追索措施。
（4）乙方有义务保护甲方的知识产权，禁止未经甲方许可利用技术协议中的内容。
（5）乙方应当配合甲方提供的技术服务。
第四条履行方式1. 技术协议的签署：双方根据合作事宜，以书面形式签署技术协议并加盖公章后生效。
2. 技术服务的履行：甲方提供技术服务的方式和期限在技术协议中约定。
3. 支付方式：乙方根据技术协议的约定及时支付费用。
第五条期限与终止1. 本协议自签署之日起生效，期限为技术协议约定之期限。
2. 在技术协议约定的期限内，未经双方协商，本协议不得解除。
电气ECMS监控系统规范书
乌兰察布市宏大实业有限公司兴和2×350MW热电厂工程电气监控管理系统（ECMS）技术规范书内蒙古电力勘测设计院2014年12月目录1.总则2.工程概况3.系统描述4.规范和标准5.设备技术要求6.设备规范7.设计范围8.供货范围9.备品备件及专用工具10.交货进度11.工程技术服务和设计联络12.质量保证和检验监造、性能验收13.油漆、包装、运输和储存14.技术资料和交付进度15.售后支持16.技术差异表1 总则1.1本技术规范书适用于乌兰察布市宏大实业有限公司兴和2×350MW热电厂工程的厂用电监控系统(ECMS)。
它提出了该装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1. 2招标人在本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
1. 3如果投标人没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标人提供的设备完全符合本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1. 4本设备技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按最新标准执行。
1. 5本工程采用KKS标识系统。
投标人在中标后提供的技术资料(包括图纸)和设备标识必须有KKS编码。
具体标识要求由设计院提出，在设计联络会上讨论确定。
1.6本技术规范书经买、卖双方确认后，作为合同的附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.7本设备技术规范书未尽事宜，由招标人、投标人共同协商确定。
1.8本工程采用KKS标识系统。
投标方在中标后提供的技术资料(包括图纸)和设备标识必须有KKS编码。
具体标识要求由设计院提出，在设计联络会上讨论确定。
1.9投标人在投标时必须提供同类型机组近三年的业绩，并提供技术协议的首页、供货范围页及签字页的复印件三份及以上，如未提供视为投标人自动弃标。
热电厂发电厂电气综合监控系统
国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程发电厂电气监控管理系统技术规范书吉林省电力勘测设计院2008年8月目录附件1 技术规范 (2)附件2 供货范围 (39)附件3 技术资料及交付进度 (7)附件4 交货进度（由商务确定） (48)附件5 监造（检验）和性能验收试验 (49)附件6 技术服务和设计联络 (21)附件7 分包与外购 (63)附件8 差异表 (64)附件9 投标人需要说明的其他问题 (65)附件10 招标文件附图 (1)附件1 技术规范1.总则1.1.本规范书适用于国电吉林江南热电厂2x300MW机组新建工程的电气监控管理系统（ECMS）、6kV厂用微机综合保护测控装置（以下简称设备）技术规范和要求。
它提出了设备的功能、技术要求、硬件参考配置、软件要求、设计联络会、人员培训、试验以及所有必需的其他事项。
卖方应仔细阅读本技术规范书内的全部条款，卖方提供的所有设备应满足本技术规范书所规定的要求。
卖方即本设备承包商的全称为“电气监控管理系统（ECMS）、6KV微机综合保护测控装置承包商”,简称为“投标方”。
业主为购买本套设备者，简称为“招标方”。
1.2.本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品及其相应服务。
对国家有关安全、环境保护等强制性标准，必须满足其要求。
1.3.如果投标方没有以书面对本规范书的条文提出异议，那么招标方可以认为投标方提出的产品应完全符合本规范书的要求。
如有异议，不管是多少多么微小都应在报价书中列入“附件十”中的差异表加以详细描述。
1.4.在签订合同之后，招标方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由买卖双方共同商定。
1.5.本规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。
1.6.投标方应提供高质量的设备。
这些设备应是技术先进的、性能可靠的，并经过至少单元机组容量为300MW及以上的三个发电厂成功运行二年，投标方应随投标书提供详细的业绩表，包括：电厂名称、装机容量、所供装置的型号、投运日期、电厂联系人等。
电厂电气监控管理系统
电厂电气监控管理系统楚彦君，焦邵华，奚志江（北京四方继保自动化股份有限公司，北京100084）摘要：对发电厂中电气监控管理系统（ECMS ）产生背景、系统构成、方案特点进行了介绍，阐述了火力发电厂ECMS 中关键技术点。
ECMS 由站控层、分布控制层和间隔层构成。
基于现场总线的ECMS 采用开放式网络结构，向电厂内生产、管理系统开放，提供全面可靠的电气信息。
介绍了保护及故障信息管理、电气智能报警系统、电气控制逻辑、设备维护管理和诊断、系统在线自诊断技术、电气运行性能分析、控制权切换管理等特色的高级应用功能。
该ECMS 在某发电厂进行了应用，提高了机组电气的自动化和信息化水平。
关键词：电力高级应用；现场总线；ECMS ；CSPA-2000分布式电气控制系统；分散控制系统中图分类号：TM 62；TM 734文献标识码：B 文章编号：1006－6047（2011）05－0126－04收稿日期：2010-07-26；修回日期：2011-03-01电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol．31No .5May 2011第31卷第5期2011年5月①中国电力工程顾问集团公司.现场总线技术在火力发电厂电气控制系统中应用研讨会会议纪要.中国电力工程顾问集团公司文件电顾发电〔2008〕20号.火电厂数字化（数字化电厂）是火电厂信息化的基础，而火电厂数字化的核心是推广应用现场总线系统［1］。
火力发电厂电气监控管理系统ECMS （ElectricalControl and Management System in power plants ）①不与机组分散控制系统DCS （Distributed Control Sys -tem ）通信，维持电气系统相对独立，加强电气高级应用功能，提高了电气运行、维护、检修的水平。
1ECMS 构建近些年火力发电厂已普遍采用了基于现场总线技术的电气监控系统ECS （Electrical Control System ）［2-3］，但由于目前受各种因素的影响，未能充分体现现场总线技术的优势，导致未能发挥预期的作用。
发电厂电气监控管理系统分析
发电厂电气监控管理系统分析发布时间：2021-09-02T02:11:38.357Z 来源：《当代电力文化》2021年第13期作者：岳旭辉[导读] 摘要电气系统作为发电厂重要的组成部分，中国华能和林发电公司内蒙古呼和浩特010000摘要:摘要电气系统作为发电厂重要的组成部分，直接影响着发电厂运行的安全性及可靠性，随着发电厂规模的扩大及自动化技术的应用，电气系统设备运行时面临的要求越来越高，为了能够有效确保设备运行的平稳性，需要加强重视起用电监控管理。
鉴于此，本文简要分析了发电厂用电电气监控管理系统的设计工作。
关键词：发电厂；电气监控管理系统；设计。
一、引言随着自动化技术的应用，发电厂中的电气自动化部分的自动化水平有所提高，但从整体上来看，自动化水平仍有待进一步提高，控制电气系统时，仍需要采用常规手段，从而导致电气系统设备运行安全性的保障不高，会降低发电厂的竞争力，不利于发电厂的发展。
二、发电厂电气监控系统的定义和特征发电厂电气监控系统是指运用一些控制软件，处理软件，讯息系统和计算机图形系统软件，经过计算、集中经管、运作、数据传递，分散处理等等，来达到及时监控的效果和目标。
发电厂电气监控系统的优点就是便于操作，易于维修和控制效果好，安全性高，更可靠等等，这样可以更好的对电厂生产和经管实施监控，以保证电厂内的全邵设备都保持持续正常运转状态，进而促进电厂经济效益的提升因为电气监控系统对于发电厂生产环节有一定积极意义，所以，发电厂一定要保证厂内的电气监控系统正常，稳定性能最优，这就要求发电厂对于相关系统的数据要把握好，另外，发电厂对于现场控制系统也要不断改进，使控制系统和最新的计算机管理系统在同一平面内，可以顺畅的实施通信往来;同时对于相关设备电路中回路的安全性能要保证，做好电气设备之间的连接工作，保证电气监控系统形成网络区域，做好网络区域的安全工作，这样才会促进发电厂电气监控系统的可持续发展。
三、电气监控管理系统概述分析电气监控管理系统（ECMS）作为综合自动化子系统，其中融合较多的技术，如：计算机技术、现场总线技术、继电保护技术等方面，功能在于测量、保护、监视、诊断发电厂内部的电气设备及电气自动装置，同时，与分散控制系统（DCS）协同一起，控制相关工艺电动机，保证电气系统的安全运行。
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RCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统（ECMS）1 概述2000 年起，为了适应电厂厂用电监控自动化的需要，南瑞继保在总结多年从事厂站开发、研究的基础上，采用统一硬件平台、统一软件平台，开发了新一代 RCS-9700 监控系统，该系统对电厂厂用电信息从系统的高度进行了全面统一的考虑。
2002 年 8 月 25 日通过国电公司鉴定：系统设计先进，运行稳定，性能优良，调试维护方便，满足电力系统使用要求。
系统的主要技术性能指标达到了国际同类系统的先进水平。
RCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统集合保护功能和测控功能，保护和测控功能自始至终既相对独立又相互融合，为发电厂电气自动化提供了一个完整的解决方案，能满足各种机组容量等级发电厂的电气自动化需要。
发电厂电气监控管理系统——ECMS（Electrical Control and Management System in power plants）即原来的 FECS、EFCS、ECS 等，是中国电力顾问集团鉴于厂用电监控管理系统名称混乱而进行统一的（详见电顾问 2008 [20]号文）。
2 电气监控管理系统2.1分布式结构RCS-9700 发电厂厂用电气监控管理系统（以下简称 RCS-9700 ECMS 系统）采用分层、分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：站控层、通信管理层、智能终端层。
站控层——采用双以太网冗余结构，根据需要可设置数据库服务器、电气操作员站、电气工程师站、打印机以及负责与其它系统通信的通信网关，形成电气系统监控、管理中心。
通信管理层——主要由通信管理单元、交换机等组成。
采用通信管理单元实现规约转换和装置通信，并转发站控层及 DCS 系统的遥控命令。
由于现场保护测控单元等智能设备数量多，一般机组 10 kV 厂用电子系统、6kV 厂用电子系统、380V 厂用电子系统、厂用公用子系统和其他智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。
各子系统可分别设置通信管理单元，根据需要可为双机冗余设计。
各通信管理单元接于上位机层以太网，同时可以经 RS232/RS485/RS422 串口直接与相应机组 DCS 的电气控制器 DPU 相联，实现数据交换。
智能终端层——由分散的电气智能装置（如安装在厂用高低压配电柜的保护测控装置、微机型元件保护装置、AVR、ASS、UPS 控制器、直流系统控制器等）构成,执行 DCS 或电气监控的各种指令并向 DCS 或电气监控发送监控、监测信息。
智能终端层采用 RS485、Worldfip 等现场总线或以太网组网，双网冗余配置，将综合保护测控装置中的保护、测量、控制、计量等信息量通过通信口上传到通信管理单元。
2.2 厂用电气监控管理系统方案2.2.1 组网方案 1如图 1 为 RCS-9700 ECMS 系统方案 1。
图中工程师站（兼数据库服务器）、操作员站、网络打印机、与 SIS、MIS 等系统的通讯网关、GPS 时钟接受和同步系统等组成站控层监控中心；通信管理单元、以太网交换机等组成通信管理层；厂用电保护、测控装置、机组保护以及其他智能设备组成智能终端层。
发电机－变压器组、高低压厂用电源等电气设备的控制、监视和管理在 ECMS 实现，电动机的监测管理信息进入 ECMS。
电动机的控制仍由机组 DCS 实现。
在机组集控室设置 ECMS 操作员站，ECMS 不与机组 DCS 通信，两个系统互相独立，职责明确。
DCS 系统负责全厂的热控系统的监控，DCS 系统可以减少用于厂用电源部分的控制器及卡件；ECMS 系统负责厂用电源部分的监控，同时可以通过通讯方式监测电动机状态。
高压厂用电保护测控装置通过双 100M 以太网直接与站控层通讯，低压厂用电设备通过总线方式经通信管理单元后与站控层通讯，通信管理单元冗余配置，保证了系统的可靠性。
对于对时网， RCS-9785C/D GPS 对时装置接受卫星对时信号（RCS-9785C/D 也可经IRIG-B 对时方式与 DCS 进行配合，确保全厂时间同步），对时报文通过以太网发送到监控系统、通讯管理单元，同时提供硬接点信号供各保护和智能设备精确对时，此外，RCS-9785C/D 可经IRIG-B 对时方式对智能装置实现精确对时，当距离较远或需要较多的硬接点对时时，可配置对时扩展装置。
图 1 发电厂厂用电气监控管理系统方案 12.2.2 组网方案 2如图 2 为 RCS-9700 ECMS 系统方案 2。
图中工程师站（兼数据库服务器）、操作员站、网络打印机、与 SIS、MIS 等系统的通讯网关、GPS 时钟接受和同步系统等按照机组分别设置；通信管理单元、以太网交换机等组成通信管理层；厂用电保护、测控装置、机组保护以及其他智能设备组成智能终端层。
此方案的宗旨跟方案 1 一致，发电机－变压器组、高低压厂用电源等电气设备的控制、监视和管理在 ECMS 实现，电动机的监测管理信息进入 ECMS。
电动机的控制仍由机组 DCS 实现。
在机组集控室设置 ECMS 操作员站，ECMS 不与机组 DCS 通信，两个系统互相独立，职责明确。
DCS 系统负责全厂的热控系统的监控，DCS 系统可以减少用于厂用电源部分的控制器及卡件；ECMS 系统负责厂用电源部分的监控，同时可以通过通讯方式监测电动机状态。
系统按照机组分别组网，公用部分的信息组网后经 VLAN 区分后分别接入每台机组各自的网络，机组之间的信息相互隔离，这样保证了系统网络的负荷较低同时网络结构比较合理，符合运行、检修的习惯，这种结构尤其适用于多台机组且装置数量较多的情况。
对时方式同方式 1。
图 2 发电厂厂用电气监控管理系统方案 22.2.3 组网方案 3如图 3 为 RCS-9700 ECMS 系统方案 3。
图中工程师站（兼数据库服务器）、操作员站、网络打印机、通信网关、GPS 时钟接受和同步系统组成电气系统监控中心；通信主站、通信管理单元、以太网换交换机等组成通讯管理层；厂用电保护、测控装置、机组保护以及其他智能设备组成智能终端层。
系统通过串口或以太网口等与DCS通讯，可以上送装置保护动作、告警、开关位置等开关量信息，以及遥测量等模拟信号，同时也可以接受DCS下发的遥控命令。
此方案ECMS系统作为DCS系统的后备系统，二者功能有重复部分。
对时方式同组网方式1。
图3 发电厂厂用电气监控系统方案32.2．4 配置方案说明对于通用的厂用电电气监控管理系统，一般根据需要采用方案1、方案2、这是电顾问2008 [20] 号文所推荐的方案，方案 3 为上一代ECMS 系统采取的主要方案，由于 ECMS 与 DCS 关联较多，系统划分不明确，运行效果不佳，因此电顾问 2008 [20]号文不推荐此方案。
而实际工程往往要求有所不同，此时需根据需求作相应调整。
典型配置说明：（1）上位机层：配置操作员站、工程师站、通讯网关、打印机，并根据需要配置不间断；（2）通讯管理层：配置以太网交换机、以及配置适当数量的通信管理单元；（3）对时系统：配置 GPS 对时接收装置、对时接点扩展装置；（4）通讯电缆：配置串口通信双绞线、以太网通信超五类线、多模光纤等。
3 系统特点3.1 技术特点1.整体设计思想RCS-9700电气监控系统采用整体设计的思想，从厂用电监控系统自动化的需求出发，精心设计所需的每个设备，具有技术先进、安全可靠、联接方便等特点呢。
2.分布式系统分层分布式结构：设备和信息的组织面向对象，配置灵活，扩展方便。
开放式系统：通过组件技术的使用，可实现硬件、软件功能“即插即用”。
3.设计先进工艺精良RCS-9700网络设备从设计到生产均考虑了工业现场的严酷需求，硬件设计采用专用工业级芯片，模块化结构，多项抗干扰及防误措施，确保了网络设备具有良好的抗干扰性能，保证了网络设备能在复杂的工业环境下长期稳定运行。
网络设备采用直流供电，方便现场的施工。
4.嵌入式系统RCS-9700网络设备均采用先进的嵌入式处理器及工业实时多任务操作系统构成专用软、硬件平台，与采用通用计算机方案相比，系统构成简单、配置灵活，而且系统不会受到病毒等因素的影响，安全可靠，免维护。
5.双网设计所有设备均可提供两路以上10/100M以太网，介质为光纤或双绞线，双网热备用，实现无损切换，采用TCP/IP、UDP等多种网络协议。
6.强大的通讯功能通讯管理单元提供多种现场总线、串行口、以太网接口，支持各种部颁标准规约，工业标准规约（和DCS通讯）。
可方便地与保护、直流、励磁、同期等智能设备的直接通讯。
7.精确的对时网络从系统对时进度的要求出发，整体设计对时网络的每个装置，可满足多种对时方式，如脉冲空节点对时、485差分对时、IRIG-B、RS232等方式；可配置主备双时钟同步源，实现了GPS的冗余配置。
8.调试维护方便网络设备配备了功能强大的使用维护工具，维护和系统调试工作简单、便捷，同时网络设备还具有自诊断功能，可通过网络联机维护和监测。
3.2 监控系统软件特点1. 先进的设计思想和编程技术后台监控系统采用了面向对象、模块化的设计思想，遵循国际标准，符合开放性系统的设计要求。
系统内的各功能、任务模块和数据库可以分布到不同的计算机节点上。
系统通过“功能插件”获得强大的可扩展性，可随时加入扩展的新功能，实现软件的“即插即用”，插件模块接口公开、可用任何编程语言开发。
2. 全面的跨平台解决方案系统可实现软硬件平台的可变性，跨平台可视化技术和操作系统屏蔽中间件的应用，使系统具有更高的可移植性，实现了强大的 UNIX 平台系统与出色的 Windows 2000平台系统的有机结合，最大程度的满足了用户对系统灵活性和可伸缩性的要求。
3. 兼顾实时与海量的数据库系统实时数据库和商用数据相结合的一体化设计，兼顾了海量数据与频繁访问的实时数据之间的平衡。
使系统能够在充分保证实时性能要求的前提下，记录并存储各类历史数据及事件。
实时数据库管理系统采用面向对象，分布式的设计思想，具有 Client/Server 和Producer/Consumer 模式，具有极快的实时响应性，能很好的满足电力系统实时性的要求。
商用数据库主要用于电力系统数据库建模、历史数据存储、告警信息的登录、以及数据库一致性的检查、一致性和完整性的保证等。
RCS-9700 可支持多种基于 SQL 的关系型商业数据库平台，如：My SQL，Microsoft SQL Server，ORACLE 等。
4. 先进实用的图形系统监控软件中的图形系统基于南瑞继保公司自行研制开发的组件化通用图形平台，该平台是一个功能强大，使用方便，集建模、组织、开发、运行于一体的图形平台，是一套专门用来创建各种图形应用界面的系统。