(1)  现场保护测控层
    由众多的保护和自动装置构成，这些装置具有测量、控制、保护、信号、通信等基本功能，并完成各自的特殊功能。该级装置数量众多且分散，利用现场总线技术予以连接。主要有：
?  发电机保护；
?  主变保护；
?  自动准同期装置；
?  微机励磁调节装置；
?  微机厂用电综合保护测控装置（含电动机、变压器、馈线等）；
?  微机厂用电快速切换装置；
?  微机备用电源自投装置；
?  微机厂用分支保护装置；
?  微机同期合闸装置；
?  400V智能脱扣器；
?  400V微机备自投；
?  UPS；
?  直流系统等。
(2)  通讯管理层
    通讯管理层由主控单元组成，其作用是将现场保护测控层的各种不同厂家、不同通讯接口和规约的设备连接在一起，经统一的通讯接口传送至系统监控层，完成各种数据和指令的上传下发。主控单元可以同时支持多种类型的通讯口，包括以太网、串行通信口、可扩充的其他现场总线接口等，软件上，采用规约库，支持MODBUS、标准网络协议（TCP/IP）等。

图1  电气计算机监控管理系统(FECS)结构图

(3)  系统监控层
    可包括的设备有：两台运行服务器（主备关系）、一台数据库服务器（可选）、一台Web服务器（可选）、多台运行工作站和监视工作站、 电量抄表系统工作站（可选）、 其他高级应用工作站（可选），以及卫星时钟接收和同步系统等。
    鉴于现场保护测控单元层的装置数量众多，为了保证系统的实时性和可靠性，需将这些装置分为若干组，再通过现场总线分别组网至对应的通讯主控单元，通讯主控单元通过100M以太网和上位机系统监控层进行通讯。本方案中FECS根据DCS系统DPU的配置配备FECS的通讯主控单元，即把与热工生产流程密切相关的6kV和400V电动机等负载的保护、测控设备分在同一组接入通讯主控单元，通讯主控单元与DPU一一对应，实现通讯主控单元与DPU进行一对一通讯。通讯接口可以是串行接口（RS232/422/485），也可以是以太网。只有与热工生产流程密切相关的数据和控制命令由这些通讯完成。由于每个通道的数据较少，没有中间间隔，因此实时性、可靠性很高，可以取消全部硬接线。对于进线、低压变压器、厂用电源馈线等与生产流程关联不大的保护测控设备以及发变组、高备变的保护测控设备、快切屏、同期屏、励磁调节控制屏等设备的数据和命令，由于对实时性要求不高，考虑成本，则可通过以太网桥进行数据交换。
4  发电厂电气监控管理系统的优点
    在发电厂厂用电系统中，每个开关柜均需装设测量仪表及保护装置，以满足运行人员和电气检修人员对设备的监测和维护要求。传统的做法是通过控制电缆将各种信息送至DCS，由于受DCS以及电缆投资的限制，只是将部分重要的信息送至DCS，而大量的信息仍需运行，需检修人员到现场查看，工作量相当大。而电气监控管理系统，是在微机综合继电保护装置和测控装置的基础上将控制、保护、测量、报警等信号在就地单元内处理成数据信息后经现场通讯总线传输至主控室的监控计算机，全面满足用户对电气设备的测量、保护和控制等要求。对比传统DCS系统配置I/O卡件实现对厂用配电设备的控制和采集数据的手段，该系统有以下优点：
?  二次保护和测控装置分布于各电气间隔，真正做到了分层分布。保护、测控可在底层由各自动化设备完成，不受通讯是否中断的限制，系统的可靠性极高；
?  数据交换由硬接线信号变为计算机通讯方式，数据量大，改变了以往只有重要电气量才进入DCS而电气运行人员仍需要到现场才能了解更多的设备详细情况的状况，真正地实现了电气信息化和自动化，提高了运行和管理水平，为减员增效创造了条件；
?  电气系统可独立运行，实时响应速度高；
?  减少了DCS硬件设备，减轻了DCS负担，为用户节省了投资；
?  用极少量的通讯电缆就可将各就地设备连接到管理机，节省从配电装置到DCS I/O柜的大量电缆，成本低，接线方式简单灵活，敷设工作量及安装工程费用相应降低；
?  简化了二次接线，系统清晰，方便运行和检修；
?  采用光纤及屏蔽双绞线，抗干扰能力强；
?  使电气与DCS的控制水平相一致，适应技术发展，电气保护控制一步到位，避免了将来二次改造造成的投资浪费；
?  数据量的增加不需再增加电缆和I/O卡件；
?  电气监测管理系统可先于DCS安装调试完毕，在厂用电受电时发挥重要作用，正常运行时也可作为DCS的后备操作手段。
5  经济效益比较