DCAP-4000发电厂电气监控管理系统（ECMS），是应用计算机、信号处理、现场总线及以太网通信、继电保护等技术，实现对发电厂内发电机、变压器、电动机、馈线等电气设备及电气自动装置（智能设备）的测量、控制、保护、计量、监视、故障分析、二次设备运行维护管理等功能。ECMS系统实现了发电厂电气系统监控、保护、管理、维护等功能，是电厂电气综合自动化系统。

    该系统可以部分或全部代替监视控制二次硬接线，通过通信或部分硬接线与DCS协调工作，并通过通信接口实现与电厂的MIS、SIS等自动化系统交换信息，实现优化系统结构、增强系统功能、减轻运行维护工作量的目标，从而大大提高火电厂的整体自动化水平和运行管理水平，进而提高电厂在发电市场的竞争能力。

    本系统适用于1000MW及以下各种容量机组的电气系统。

    DCAP-4000发电厂电气监控管理系统（ECMS）是我公司自主开发的国产第一套ECMS系统。该系统在国内保持着多个第一：华电山东莱城电厂，国内第一个300MW新建机组系统；华能河南沁北电厂，国内第一个600MW超临界机组系统；国华浙江宁海电厂，国内第一个1000MW超超临界机组系统；云南巡检司电厂，国内第一个用工业以太网和现场总线技术完全取代传统硬接线方式，实现全通信控制的系统。

    截至2008年，该系统目前已应用于300MW及以上机组近两百套，其中600MW及1000MW机组70余套，在国内市场占有率名列前茅，并出口至印度、巴基斯坦等国家。

相关主要产品：

• DCAP-4000发电厂电气监控管理系统后台软件系统
• ECM-5900系列通信管理单元
• WDZ-5200系列微机厂用电综合保护测控装置
• LPC1/LPC3系列低压综合保护测控装置

系统主要特点                                                                         

优化的整体设计方案                                                         

    系统实现了全厂电气系统的数据采集、测量、继电保护、控制等基本功能，并可实现电度计量、远程抄表、自动报表管理、故障信息管理、发电机运行状态监视、小电流接地选线等功能。

• 站控层及通信管理层组态一体化设计，保证组态功能一次完成，系统组态调试方便。同时在操作界面上符合电厂运行人员习惯；
• 从整体上考虑的系统通信体系及通信机制，保证间隔层、通信层、站控层之间的通信高速可靠，同时提供了开放的与DCS及SIS、 MIS等的接口。
• 统一系统时钟，10kV/6kV保护测控装置支持IRIG-B等对时方式，对时精度为1ms。
• 工业以太网与现场总线相结合的技术实现站控层和通信管理层的分层逻辑闭锁功能。
• 系统具有高精度电能计量及自动抄表功能，可用于内部计量考核。
• 系统具有厂用电保护信息系统子站功能，实现厂用电系统故障信息及故障波形的采集、分析功能，为保护人员进行事故处理提供帮助。还可接入其它保护设备如发变组保护、起备变保护等，完成全厂的保护信息子站功能。
• 系统具有微机五防系统功能（一体化五防系统）；

强大灵活的通信方式                                                          

• 站控层网络采用100M/1000M以太网，并配以适应工业控制场合应用的高可靠性交换机、网关等网络通信设备，构成系统强大的通信平台；
• 通信层及间隔层支持工业以太网，并支持PROFIBUS现场总线、CAN总线、RS485等通信方式。支持经国际认证的PROFIBUS DP-V1规约，以及MODBUS规约等。
• 站控层、间隔层支持双网热备运行方式。系统采用高效、新颖的算法同时收取双网数据并甄别数据的有效性，故障时不需切换网络，消除了由于网络切换而带来的数据丢失和重复问题，保证了数据传输的快速性和安全可靠性；
• 自行开发的网络通信设备采用工业级芯片，交、直流供电，机架式安装结构，满足二次设备电磁兼容标准；

高实时性系统                                                               

    DCAP-4000发电厂电气监控管理系统采用了多种方法和技术来保证了数据的实时性能，可完全满足全通信控制的实时性要求。

• 10kV/6kV保护测控装置、380V保护测控装置采用高性能32位DSP及32位微处理器，通信选用高速现场总线，最高速率12Mbps，常规速率大于100Kbps。
• 通信层采用以64位微处理器芯片自主开发的通信管理单元，硬件采用多CPU智能结构，软件采用世界先进的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，构成强大的通信平台。
• 站控层网络采用100M/1000M以太网，通过实时数据库与商用数据库结合技术、专为发电厂公用段数据分发开发的快速智能网桥技术，提供了快速数据访问、负载自动均衡的高速网络。
• 站控层和通信管理层均采用了事件触发方式的数据处理机制，在第一时间快速实现数据的响应。事件包含了SOE事件、保护动作事件、自诊断事件等。
• 典型实时性参数：
  • 遥信变位到ECMS数据库（后台画面）：≤1秒
  • 模拟量变化到ECMS数据库（后台画面）：≤1.5秒
  • 遥控命令（ECMS主站发命令到就地设备执行）：≤0.5秒
  • 装置4-20mA接口数据稳定时间(到ECMS数据库)：≤1.5秒
  • DCS遥控命令到返回DCS画面时间：≤2秒
  • 模拟量（含4-20mA）变化至DCS数据稳定时间：≤2秒

高可靠性、安全性                                                           

• 间隔层10kV/6kV保护测控装置，380V保护测控装置均有完善的屏蔽、隔离等措施，均通过了最高等级的电磁兼容试验，抗干扰能力强。
• 系统采用了大量冗余与容错技术。包括了双现场总线网络、站控层双以太网、站控层设备冗余、双通信管理机设计、DCS通信通道冗余等多方面措施。
• 自诊断与自恢复。间隔层设备、通信管理层设备及站控层设备均具有自诊断能力，包括了通信质量的诊断、数据错误诊断、硬件故障诊断等方面。同时在间隔层和通信管理层还采用了软件看门狗和硬件看门狗相结合的技术，提高了自恢复能力。通信管理层和站控层采用了双机模式，实现了数据差异备份和数据自恢复功能。
• 除防火墙、杀毒软件等保护措施，系统使用了网络分段、专用通信端口、特殊数据包格式、加密的数据算法等方法提高网络传输的安全性。并通过权限管理、逻辑闭锁、防误等方法提高了运行操作的安全性。

开放式系统                                                                 

    站控层系统支持DCS厂家等第三方软件的嵌入，提供二次开发接口。通过开放客户/服务的中间层开放对数据库的访问，实现数据的开放。

• 通信管理层提供二次开发接口，支持其它保护及智能设备厂家的设备接入。
• 使用标准、通用的通讯部件和协议（如：OPC服务、MODBUS），保证系统内部、系统与外界互联的开放性，支持各种基于不同协议的设备与系统的互联。

典型组网方案                                                               

    上图是一个双机加公用系统的典型结构图，图中只示意了1号机组及公用部分的设备布置，2号机与1号机相同。系统的站控层包含了一对冗余的服务器、一台工程师站、一台操作员站及与SIS、MIS、DCS通信用的通信网关机；在通信管理层包含了多对冗余的通信管理单元；通信层与站控层之间采用冗余的工业以太网，而在通信管理层与间隔层之间则采用冗余的现场总线进行通信。公用设备通过智能网桥设备，分别连接到1号机系统和2号机系统。

    ECMS与DCS之间采用了2种通信方式：通信管理机采用现场总线与DCS的DPU通信，把重要数据上送的DCS，并可完成DCS遥控功能。站控层的网关机采用以太网与DCS的主站进行通信，完成其它数据的传输。通过这两种方式的结合，保证了ECMS与DCS之间数据的实时性也满足了数据量的需求。

    在该系统中，DCS所需的所有信息均由ECMS上送，DCS采用传统的硬接线方式控制重要的电动机，而电源及非关键电动机的控制则采用通信方式由DCS向ECMS发出遥控命令来实现。

    此外，ECMS系统也支持全通信控制方式。

系统功能                                                                               

• 实时数据采集与处理

• 配合DCS分层实现控制逻辑闭锁
• 通过标准通信协议与DCS、SIS、MIS通信
• 支持Profibus DP V1协议的开放式现场总线
• 间隔层装置软件可编程
• 数据库组态与画面生成
• 图形化的人机界面
• 一体化五防
• 图形顺控
• 逻辑图闭锁
• SCADA
• 事件告警
• 报表
• 操作票
• 历史数据管理 
• 实时曲线和历史曲线
• 光字牌 
• 小电流接地选线
• WEB服务
• 故障录波分析
• OnCall
• 定值管理