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-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 1

2.2.2 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 2

2.2.3 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3

2.2．4 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、