AcrelEMS-SEMI-电子厂房能效管理系统解决方案

背景

企业需求

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。

配电结构

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。

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。

AcrelEMS-SEMI能效管理系统组成

AcrelEMS-SEMI提升重点

AcrelEMS-SEMI能效管理系统结构

系统特点

变电站综合自动化

电气安全

降低能耗

运维管理

分布式光伏监测

其它功能

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；较大可扩展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：较大4万个数据点位处理能力；多平台数据上传；

接口丰富：较大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

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较强的数据处理、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较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；

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。

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；

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。

行业应用

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