安科瑞电气股份有限公司

电子厂房能效管理系统解决方案

AcrelEMS-SEMI

目 录

公司介绍

01 02 04 05

背景 解决方案 行业应用

03

企业需求及痛点

01 公司介绍

企业微电网系统解决方案服务商

➢ 公司成立于2003年，于2012上市（股票代码：300286） ，集研发、生产、

销售及服务于一体，是一家为企业微电网提供能效管理和用电安全解决方案的

高科技股份制企业。

➢ 公司具备完整的“云、管、边、端”能源互联网产品生态体系，目前已有

14000多套系统解决方案运行在全国各地，具备为用户能效管理提供一站式服

务能力。

➢ 公司解决方案涵盖电力、新能源、环保、消防等多个领域和数据中心、智慧医

院、智能楼宇、智慧校园、智慧工厂、智慧交通等多个行业，为用户安全、可

靠、高效、有序用能提供解决方案，为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。

研发人员

400+

研发投入

10%+

公司员工

1200+

营业收入

10亿+

机构设置

安科瑞电气股份有限公司

总部@上海 仪表车间@江阴 成套车间@江阴 微电网研究院@江阴

公司资质

高新技术企业和软件企业证书

信息系统建设和服务能力证书

信息安全、质量体系、职业健康、环境

管理体系证书

信息安全等级保护三级备案证明

软件著作权251项

为用户提供优质的服务体验

销售工程师

600+

行业应用工程师

40+

合格系统经销商

80+

售前售后工程师

100+

02 背景

02 背景

政策支持

在国家鼓励半导体材料国产化的政策导向下，本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力，逐渐打破了国外

半导体厂商的垄断格局，推进中国半导体材料国产化进程，促进中国半导体材料行业的发展。

需求巨大

半导体是许多工业整机设备的核心，普遍应用于计算机、通信、消费电子、汽车、工业/医疗、军事/政府等核心领域。为鼓励

半导体材料产业发展，突破产业瓶颈，我国出台等多项政策支持半导体行业发展，为半导体材料产业的发展提供良好的发展环

境。为应对国外技术出口管制风险，多家中国半导体企业也增加了材料国产化率要求，加快了国产半导体材料研发进度。

门槛高

半导体核心材料技术壁垒极高，国内绝大部分产品自给率较低，市场被美国、日本、欧洲、韩国和中国台湾地区的海外厂商所

垄断。目前，国内半导体材料企业仅在部分领域实现自产自销，并在在靶材、电子特气、CMP抛光材料等细分产品已经取得较

大突破，各主要细分领域国产替代空间广阔，预计将促进我国半导体材料行业发展。

03 企业需求及痛点

03

03

01

05

02

06

用能安全和环境安全 04 专业全面的能源管理需求

供电可靠 供电质量可靠

配电系统复杂，运维效率提升

企业需求

提高能源效率，降低能耗成本

04 解决方案

AcrelEMS-SEMI电子工厂能效管理系统集变电站综合自动化

、电力监控、电能质量分析及治理、电气安全、能耗分析、

照明控制、设备运维于一体，为建立可靠、安全、高效的工

厂能源管理体系提供数据支持。

芯片制造工厂电源可分为三类即：

公共电网电源、柴油发电机备用电源和

UPS 电源。国内企业通常会分别简称为：

市电、E 电和 U 电。 工艺生产负荷按其

对于电源可靠性要求的重要性可分为3

个等级：1级关键负荷、2 级关键负荷及

3级关键负荷，重要性是逐步升高的。

以下为一个半导体工厂的典型电气

单线示意图(部分)，为了提高工厂供电

可靠性，采用2路110kV电源供电，设立

一座110/10kV变电站，配置

2000kW/10kV柴油发电机作为后备电源，

在0.4kV侧配置500kVA UPS用于3级关键

负荷和部分2级关键负荷工艺设备供电。

04 配电结构

04 工厂用电分析

每个芯片制造工厂工艺生产用电量与公用

工程用电量比例不尽相同，通常工艺生产比公

用工程用电量略低，但大致可以认为比例为 1：

1的关系，即各占全厂总负荷的 50% 。植入、

光刻、蚀刻生产过程中的机台设备、泵、高温

炉及其它一些机械设备是工艺生产过程中的主

要用电设备，而公用工程直接参与工艺生产的

超纯水、工艺生产的冷却水、氮气及间接参与

生产的建筑冷却的冷冻水、清洁干燥的空气是

主要的用电大户。

04 AcrelEMS-SEMI能效管理系统组成

04 AcrelEMS-SEMI提升重点

提升供电可靠

中低压实时监测

电能质量监测和提升

变压器、发电机、UPS状态监测

接点温度监测

实时预警

节能降耗

计量体系完善

能耗数据统计

能源流向分析

工艺生产能耗数据监测

厂务系统能耗数据监测

照明控制

负荷调节

用能安全

电气火灾监测

消防设备电源监测

防火门监控

消防应急照明和疏散指示监测

环境监测

运维辅助

设备台账

设备保养提醒

工单派发

运维流程闭环

专家报告

能

效

04 AcrelEMS-SEMI能效管理系统结构

04 系统特点

基于HTML5页面开发，

浏览器访问

多客户端访问

手机APP访问

语音播报

报警订阅

矢量图

分类分级报警

报警联动工单

多种报警方式

跨平台部署（Windows、Linux及国产操作系统）

标题栏定义、首页定义、图形配置、远程维护

菜单管理，个性化定制

看板管理

秒级刷新

协议全面

设备全生命周期

菜单权限、功能权限、数

据权限，全面的权限管理

多语言

多主题

联动控制

视频联动

电气综合管理、集中监控、

统一运维

01 方便 02 灵活 06 全面

数据加密

用户密码管理

遥控密码管理

操作记录

03 安全 04 可靠

断点续传

数据压缩

失电报警

05 高效

04 变电站综合自动化

实时监控

实时监控高低压供配电系统开关柜、变压

器微机保护测控装置、发电机控制柜、

ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、

遥调、事故报警及记录等；

故障录波

系统具备故障录波、事件顺序记录，用于

分析故障波形，协助分析故障原因并改进。

关键供配电设备监测

监测变压器、柴油发电机、UPS的电流、电

压、有功/无功功率、功率因数、负荷率、

温度、三相平衡、异常报警等数据。

电能质量监测

监测各进线回路电能质量，包括电压暂

降、谐波畸变、闪变等数据波形记录，

进而判断配电系统扰动方向。

04 电气安全

电能质量治理

配置有源滤波装置和无功补偿装置对

0.4kV侧电能质量进行补偿和治理，并监

测有源滤波装置和无功补偿装置运行情况，

确保电能质量符合生产要求。

消防设备电源监测及疏散指示

监测消防设备的工作电源是否正常，保障

在发生火灾时消防设备可以正常投入使用。

接点测温

系统监测断路器、母排、线缆接头、密集型

母线槽接点温度并实时预警。

电气火灾监测

监测配电系统回路的漏电电流和线缆

温度，实现对企业电气安全预警。

04 降低能耗

能耗数据统计

采集工厂工艺用电、厂务用电、纯水、

氮气、压缩空气等消耗量，同环比对

比分析，能耗总量和能耗强度计算，

标煤计算和CO2排放统计趋势。

工艺能耗

采集厂内冰机系统、冷却塔系统、热水系统、

PCW 系统、MAU 系统、排气系统、FFU 系统、

纯水系统、废水系统、纯水抛光系统、空压机

系统、气体纯化系统、大宗气站、照明办公系

统、IT 数据中心系统、工艺机台等能耗数据。

计量体系搭建

为工厂搭建计量体系，显示能源流向和能源

损耗，通过能源流向图帮助企业分析能源消

耗去向，找出能源消耗异常区域。

智能照明控制

单控、区域控制、自动控制、感应控制、

定时控制、场景控制、调光控制等多种

控制方式。

90%

04 运维管理

设备档案管理

配置重要设备包括变压器、电气柜、

高压电缆、空调主机、水泵、医疗设

备等设备信息，配置二维码.

设备维护

在用户维护设备的质保期与安装时间后对

设备是否超长时间运行与过期运行进行检

测，提醒用户及时查看或更换相应设备，

并提示维修或更换建议。

运维流程管理

任务管理、巡检记录、缺陷记录、消警记录、

抢修记录、通知工单。

专家报告

系统定期为用户生成能耗分析报

告，提供专家建议。

手机APP

http://116.236.149.165:8090/ECEMS/ (账号可注册)

04 分布式光伏监测

逆变器运行状态监测

显示单个逆变器详细数据，包括逆变器

信息、实时发电功率、日/月/年发电量、

收益、发电功率及发电量趋势曲线、直

流侧和交流侧数据等。

光伏电站运行实时监测

实时显示光伏电站一次接线图，

光伏组串直流/交流侧实时数据

光伏电站收益分析

显示平台所接入的光伏电站所

产生的的日/月/年/累计收益和

对应减少的碳排放。

04 其它功能

充电桩管理

电动汽车和电瓶车充电桩管理，包括收

费管理、资产管理。

重点用能单位能耗数据

采集企业电、水、气、汽、煤等能源消耗数据，对

各种能源消耗指标进行标准煤、碳排放指标等折标

运算，清晰展示用能单位的能源消耗数据，支持手

工填报，按照当地政府部门要求上传数据。

职工公寓管理

对厂区内职工宿舍进行负载管理，包括恶性负载

识别管理、负载阈值管理，避免因为恶性负载引

起火灾。对员工宿舍进行水电收费管理，支持微

信、支付宝等缴费方式，采集职工宿舍能耗数据

04 边缘计算设备

ANet系列边缘计算网关

高性能平台：高性能ARM 32位处理器；嵌入式Linux操作系统128M以上内存；最大可扩展32G外部存储；

稳定可靠：电磁兼容4级、硬件加密(国密算法SM1,SM4)、软件加密(AES)、宽温宽压工作；

强处理能力：最大4万个数据点位处理能力；多平台数据上传；

接口丰富：最大16个串口；以太网、Lora、Wifi、DI/DO/AI、4G；

扩展方便：自定义总线扩展协议；按需扩展串口、DI/DO/AI、4G、硬件加密、GPS；

协议丰富：设备侧：ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、

IEC103/104、OPC UA、BACNET等；平台侧：ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、DGJ08-2068-2012上

海建筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江苏建筑能耗、扬州、常州、杭州、广西河池等地省市能耗、宁夏电力

需求侧、安科瑞运维云、预付费云协议、华云104协议、SNMP、MQTT协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW

376.1等；

边缘计算：虚拟数据求和、数据二次计算（加减乘除）、逻辑控制（梯形图绘制）断点续传、数据冻结、

失电报警；多级报警设置、协议解析、规约转换；

远程管理：远程配置、远程监视、远程升级；

应用丰富：综合能源管理、电力需求侧、泛在电力物联网、新能源、自动化、物联网

04 中压保护监测设备

AM系列微机保护测控装置

AM系列微机综合保护装置具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力，

可为35kV及以下电压等级的进线、馈线、变压器、高压电动机、高压电容器等对

象提供过负荷、低电压、过电压、热过载、非电量等保护功能。

装置具有完善的事故分析能力，包括SOE事件记录、故障录波记录等。方便的

根据现场变化调整保护设定值，使平台可远程监视和控制配电回路运行状态，提

高配电和用电可靠性。

电能质量在线监测装置

APView500电能质量在线监测装置遵循最新的电能质量国家标准，实时监测

电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波等电能质量，记

录各类电能质量事件，记录事件发生前后的波形，辅助用户分析电能质量发生的

原因，为后续的电能质量治理方案提供数据基础；

04 中压保护监测设备

弧光保护装置

在中压母线，中压柜运行过程中很可能由于的操作失误、接头松脱、动物侵入，以及长时

间运行后PT绝缘老化、套管老化导致严重短路故障。对于中压母线未像高压母线那样安装母线差

动保护，中压母线短路故障依赖上级进线的后备保护切除，切除时间长，而根据测试结果数据，

母线燃弧后 0.1s 就会燃烧，0.15s 后母线损毁，柜体在 0.2s 后爆炸。

ARB5母线弧光保护装置通过检测母线室弧光、进线电流判据（弧光判据+电流突变量判据）

启动；单判据动作时间≤7ms、双判据时间≤20ms。ARB5母线弧光保护由弧光保护装置、弧光

探头及塑料光纤和尾纤等构成。

04 中低压监测计量仪表

APM/DTSD/ADW电能计量及分析

完善企业的计量体系搭建，建立三级计量体系，追溯用能趋势和流向。

提供多种类型的电能计量仪表，支持嵌入式、导轨式安装，RS485、Lora、

4G等数据上传模式，可实现免布线、免停电施工。

电能计量表计安装在主要配电节点、重点用能设备等处，系统实时采集用电

数据，对用电数据进行逐时、逐日、逐月分析，并结合国家、行业标准，统计企

业整体碳排放，为碳中和提供基础数据服务。企业用能总量数据和强度数据可上

传至政府监管平台，满足政府碳排放监管要求。

04 电能质量治理设备

电能质量治理装置

通过有源无功补偿（SVG）快速平稳提高功率因数；

通过有源滤波(APF)对大型医疗设备进行谐波治理，避免谐波影响电网和其它医疗设备；

改善企业配电系统三相不平衡，减少中性线电流；

解决传统无功补偿柜在新能源应用中的不足；

04 电气安全设备

ASCP电气防火限流式保护器

当低压配电回路发生短路故障时，ASCP200电气防火限流式保护器能以微秒

级速度快速(＜150μs)限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事

故，有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电

流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，特别适合配套充

电桩使用。

04 电气安全设备

限流式保护器演示效果

微断保护下，线路短路测试试验

现象：模拟线路短路，微断跳闸保护，短路点

火星四溅。

限流式保护器保护下，线路短路测试

现象：模拟线路短路，保护器限流保护并报

警，短路点无火星产生。

04 电气安全设备

AAFD-40故障电弧探测器

当低压配电回路发生绝缘老化和隐性破损而产生微弱电弧电流时，设备会发

出报警，可以接入平台，通过系统或短信发出报警信号，适用单相0-40A的照明插

座回路。

04 电气火灾监测方案

电气火灾探测器

当电线由于机械损伤、年久失修而导致绝缘层老化破损、负荷大而发热使得绝缘层

老化失效等原因，使得绝缘性能下降，导致电线与大地之间有不正常的电流通过，这种

现象就是漏电，也称为“剩余电流”。泄漏电流流入接地点处形成发热现象，当流入接

地点周围有易燃物时，经长期高温累积作用便会产生燃烧现象从而引发火灾。

ARCM系列电气火灾探测器可对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实

施监控和管理，集成度高，体积小巧，安装方便，防范因泄漏电流而导致的电气火灾。

04 电气安全设备

ANSNP中线安防保护器

大量非线性负载使用会导致中性线3N次谐波电流过大，三相不平衡等问题往往也

会造成中性线电流过大，而中性线电流过大非常容易导致中性线绝缘层老化起火引发火

灾，存在较大的安全隐患，我司采用先进的电力电子技术、控制理论等研制出了新型的

中线安防保护器ANSNP，可有效消除中性线电流过大的情况而造成的电气火灾安全隐

患。

04 无线测温方案

ARTM系列电气接点在线测温装置

ARTM系列电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸

开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧

化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、

持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

ATE400 CT感应取电无线温度传感器 ARTM-Pn无线测温装置

ATE100螺栓式无线测温传感器

ATE100磁吸式无线测温传感器

ATE200表带式无线测温传感器

04 智能照明控制方案

智能照明控制

智能照明控制可实现照明灯具的单控、区域控制、自动控制、感应控制、定时控制、

场景控制、调光控制等多种控制方式，具有如下功能特点：

➢ 节约能源

➢ 智能化控制

➢ 减少维护费用

➢ 营造舒适的工作环境

➢ 延长灯具寿命

05 行业应用

05 行业方案

高速公路 工业能源管控 数据中心

充电桩 分布式光伏 商业建筑

05 行业方案

运维售电 能源收费 学校、医院

智慧消防 环保监察 城市管理

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