安徽天康（集團）股份有限公司DCAP-4000發電廠電氣監控管理系統（ECMS），是應用計算機、信號處理、現場總線及以太網通信、繼電保護等技術，實現對發電廠內發電機、變壓器、電動機、饋線等電氣設備及電氣自動裝置（智能設備）的測量、控制、保護、計量、監視、故障分析、二次設備運行維護管理等功能。ECMS系統實現了發電廠電氣系統監控、保護、管理、維護等功能，是電廠電氣綜合自動化系統。

    該系統可以部分或全部代替監視控制二次硬接線，通過通信或部分硬接線與DCS協調工作，并通過通信接口實現與電廠的MIS、SIS等自動化系統交換信息，實現優化系統結構、增強系統功能、減輕運行維護工作量的目標，從而大大提高火電廠的整體自動化水平和運行管理水平，進而提高電廠在發電市場的競爭能力。

    本系統適用于1000MW及以下各種容量機組的電氣系統。

    是我公司自主開發的國產*套ECMS系統。該系統在國內保持著多個*：華電山東萊城電廠，國內*個300MW新建機組系統；華能河南沁北電廠，國內*個600MW超臨界機組系統；國華浙江寧海電廠，國內*個1000MW超超臨界機組系統；云南巡檢司電廠，國內*個用工業以太網和現場總線技術*取代傳統硬接線方式，實現全通信控制的系統。

    截至2008年，該系統目前已應用于300MW及以上機組近兩百套，其中600MW及1000MW機組70余套，在國內*，并出口至印度、巴基斯坦等國家。

相關主要產品：

• DCAP-4000發電廠電氣監控管理系統后臺軟件系統
• ECM-5900系列通信管理單元
• WDZ-5200系列微機廠用電綜合保護測控裝置
• LPC1/LPC3系列低壓綜合保護測控裝置

系統主要特點                                                                         

優化的整體設計方案                                                         

    系統實現了全廠電氣系統的數據采集、測量、繼電保護、控制等基本功能，并可實現電度計量、遠程抄表、自動報表管理、故障信息管理、發電機運行狀態監視、小電流接地選線等功能。

• 站控層及通信管理層組態一體化設計，保證組態功能一次完成，系統組態調試方便。同時在操作界面上符合電廠運行人員習慣；
• 從整體上考慮的系統通信體系及通信機制，保證間隔層、通信層、站控層之間的通信高速可靠，同時提供了開放的與DCS及SIS、 MIS等的接口。
• 統一系統時鐘，10kV/6kV保護測控裝置支持IRIG-B等對時方式，對時精度為1ms。
• 工業以太網與現場總線相結合的技術實現站控層和通信管理層的分層邏輯閉鎖功能。
• 系統具有高精度電能計量及自動抄表功能，可用于內部計量考核。
• 系統具有廠用電保護信息系統子站功能，實現廠用電系統故障信息及故障波形的采集、分析功能，為保護人員進行事故處理提供幫助。還可接入其它保護設備如發變組保護、起備變保護等，完成全廠的保護信息子站功能。
• 系統具有微機五防系統功能（一體化五防系統）；

強大靈活的通信方式                                                          

• 站控層網絡采用100M/1000M以太網，并配以適應工業控制場合應用的高可靠性交換機、網關等網絡通信設備，構成系統強大的通信平臺；
• 通信層及間隔層支持工業以太網，并支持PROFIBUS現場總線、CAN總線、RS485等通信方式。支持經認證的PROFIBUS DP-V1規約，以及MODBUS規約等。
• 站控層、間隔層支持雙網熱備運行方式。系統采用、新穎的算法同時收取雙網數據并甄別數據的有效性，故障時不需切換網絡，消除了由于網絡切換而帶來的數據丟失和重復問題，保證了數據傳輸的快速性和安全可靠性；
• 自行開發的網絡通信設備采用工業級芯片，交、直流供電，機架式安裝結構，滿足二次設備電磁兼容標準；

高實時性系統                                                               

    DCAP-4000發電廠電氣監控管理系統采用了多種方法和技術來保證了數據的實時性能，可*全通信控制的實時性要求。

• 10kV/6kV保護測控裝置、380V保護測控裝置采用高性能32位DSP及32位微處理器，通信選用高速現場總線，zui高速率12Mbps，常規速率大于100Kbps。
• 通信層采用以64位微處理器芯片自主開發的通信管理單元，硬件采用多CPU智能結構，軟件采用*的VxWorks嵌入式實時多任務操作系統，以及高速工業以太網和現場總線，構成強大的通信平臺。
• 站控層網絡采用100M/1000M以太網，通過實時數據庫與商用數據庫結合技術、專為發電廠公用段數據分發開發的快速智能網橋技術，提供了快速數據訪問、負載自動均衡的高速網絡。
• 站控層和通信管理層均采用了事件觸發方式的數據處理機制，在*時間快速實現數據的響應。事件包含了SOE事件、保護動作事件、自診斷事件等。
• 典型實時性參數：
  • 遙信變位到ECMS數據庫（后臺畫面）：≤1秒
  • 模擬量變化到ECMS數據庫（后臺畫面）：≤1.5秒
  • 遙控命令（ECMS主站發命令到就地設備執行）：≤0.5秒
  • 裝置4-20mA接口數據穩定時間（到ECMS數據庫）：≤1.5秒
  • DCS遙控命令到返回DCS畫面時間：≤2秒
  • 模擬量（含4-20mA）變化至DCS數據穩定時間：≤2秒

高可靠性、安全性                                                           

• 間隔層10kV/6kV保護測控裝置，380V保護測控裝置均有完善的屏蔽、隔離等措施，均通過了zui高等級的電磁兼容試驗，抗*力強。
• 系統采用了大量冗余與容錯技術。包括了雙現場總線網絡、站控層雙以太網、站控層設備冗余、雙通信管理機設計、DCS通信通道冗余等多方面措施。
• 自診斷與自恢復。間隔層設備、通信管理層設備及站控層設備均具有自診斷能力，包括了通信質量的診斷、數據錯誤診斷、硬件故障診斷等方面。同時在間隔層和通信管理層還采用了軟件看門狗和硬件看門狗相結合的技術，提高了自恢復能力。通信管理層和站控層采用了雙機模式，實現了數據差異備份和數據自恢復功能。
• 除防火墻、殺毒軟件等保護措施，系統使用了網絡分段、通信端口、特殊數據包格式、加密的數據算法等方法提高網絡傳輸的安全性。并通過權限管理、邏輯閉鎖、防誤等方法提高了運行操作的安全性。

開放式系統                                                                 

    站控層系統支持DCS廠家等第三方軟件的嵌入，提供二次開發接口。通過開放客戶/服務的中間層開放對數據庫的訪問，實現數據的開放。

• 通信管理層提供二次開發接口，支持其它保護及智能設備廠家的設備接入。
• 使用標準、通用的通訊部件和協議（如：OPC服務、MODBUS），保證系統內部、系統與外界互聯的開放性，支持各種基于不同協議的設備與系統的互聯。

典型組網方案                                                               
 

    上圖是一個雙機加公用系統的典型結構圖，圖中只示意了1號機組及公用部分的設備布置，2號機與1號機相同。系統的站控層包含了一對冗余的服務器、一臺工程師站、一臺操作員站及與SIS、MIS、DCS通信用的通信網關機；在通信管理層包含了多對冗余的通信管理單元；通信層與站控層之間采用冗余的工業以太網，而在通信管理層與間隔層之間則采用冗余的現場總線進行通信。公用設備通過智能網橋設備，分別連接到1號機系統和2號機系統。

    ECMS與DCS之間采用了2種通信方式：通信管理機采用現場總線與DCS的DPU通信，把重要數據上送的DCS，并可完成DCS遙控功能。站控層的網關機采用以太網與DCS的主站進行通信，完成其它數據的傳輸。通過這兩種方式的結合，保證了ECMS與DCS之間數據的實時性也滿足了數據量的需求。

    在該系統中，DCS所需的所有信息均由ECMS上送，DCS采用傳統的硬接線方式控制重要的電動機，而電源及非關鍵電動機的控制則采用通信方式由DCS向ECMS發出遙控命令來實現。

    此外，ECMS系統也支持全通信控制方式。

系統功能                                                                               

• 實時數據采集與處理

• 配合DCS分層實現控制邏輯閉鎖
• 通過標準通信協議與DCS、SIS、MIS通信
• 支持Profibus DP V1協議的開放式現場總線
• 間隔層裝置軟件可編程
• 數據庫組態與畫面生成
• 圖形化的人機界面
• 一體化五防
• 圖形順控
• 邏輯圖閉鎖
• SCADA
• 事件告警
• 報表
• 操作票
• 歷史數據管理 
• 實時曲線和歷史曲線
• 光字牌 
• 小電流接地選線
• WEB服務
• 故障錄波分析
• OnCall
• 定值管理