一种电子半导体厂房能耗异常管理方法与流程

    专利2026-06-16  19


    本发明涉及能源管理技术,特别是涉及一种电子半导体厂房能耗异常管理方法。


    背景技术:

    1、电子半导体厂房在生产过程中对设备运行品质及环境的要求极为严格,大部分工艺长期不间断运行,需配套复杂的系统长期提供动力,保证生产环境的稳定可靠。在这个过程中厂务动力系统会消耗大量的电力、水、冷热量、气体、化学品等多种能源或资源,在日常管理中需应用能源管理体系方法对能源消耗进行节能管理。

    2、电子半导体厂房数字化管理快速发展,已摆脱人工抄报重复繁琐的能源数据管理阶段,能够实现各类能源数据的自动收集、存储、统计分析、可视化报表等信息化功能。现有技术常见的能源管理方法主要是采用基于能源类型的分类能耗统计,对单能耗仪表计量或用能分项计量进行能耗分析,通常为统计不同能源类型按建筑、系统或设备划分的用能情况,并统计其各个时段的用能情况,通过各类可视化图表直观了解变化情况判断用能是否正常;同时采用能耗定额分析方法,对单表或分项对象设定用能定额限值做对比,监测对比结果判断当前能耗状态,若超限触发异常报警。根据异常变化或报警信息,指导运维管理人发现用能异常并处理。

    3、现有技术上述的能源管理方法在复杂多变的电子半导体厂房运行环境中,由于能源介质或系统之间相互关联,大多数情况只能发现某单项系统用能异常,易造成能耗异常判断准确度低、用能异常处理不及时等问题,部分情况进行改善处理后仍存在异常情况。

    4、具体是因为电子半导体厂房生产所需动力系统设备及能源类型种类颇多,厂务动力系统繁多复杂且相互关联,每个系统的工作原理及运行差异较大。现有技术能源管理方法未综合性的考虑影响能源使用的系统参数,不同动力系统之间、不同能源介质之间及生产耗能端与供应端之间数据关系孤立,且判断异常的能源基准由初期基于规格定额设定或取一段周期历史平均值设定是不合理的,忽略了多变的运行环境未做及时调整,导致在进行能耗统计异常分析时,不能精准定位到能源使用关键异常位置,造成能源管理运维管理效率低,系统节能分析管理的效果不明显。


    技术实现思路

    1、发明目的:本发明的目的是提供一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,以提高电子半导体厂房能源管理的整体运维效率和节能水平。

    2、技术方案:本发明的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,包括以下步骤:

    3、s1、根据能源效率、能源使用、能源消耗的相关性分析,识别确认电子半导体厂房厂务动力系统能源绩效参数测量边界和关联变量;

    4、s2、基于能源绩效参数测量边界及关联变量识别,在满足生产用能的情况下,以综合能耗成本最低为目标,制定综合管控的能源绩效参数和管控规则;

    5、s3、根据管控规则建立能源绩效参数相应能源基准值,作为判断能耗是否异常的参照值,采用实际值与基准值直接比较或差值范围的方法评价判断;

    6、其中运维初期参照规格参数设定能源基准;运营过程中运行变化时,基于历史统计监测数据,采用数理统计方法进行能源基准的动态调整;当非运行波动工艺调整负荷变化时要人为干预调整能源基准;

    7、s4、采用将能源绩效绑定业务管理的方法,将能源绩效参数绑定业务单元,定位能源使用异常位置,实现能耗异常管理。

    8、进一步的,步骤s1中能源绩效参数测量边界包括组织层面、系统层面和单设备层面;关联变量包括动态变量和静态变量。

    9、进一步的,步骤s2具体为:确定适合纳入综合能源绩效参数制定的关联变量,先建立可直接测量的能源绩效参数,再建立通过模型公式计算获得的综合能源绩效参数;然后,根据系统不同特性及参数类别选定双边或单边的能耗异常管控规则。

    10、进一步的,对于以降低为目标的参数,设定单边上限管控;对于以提高为目标的参数,设定单边下限管控;对于以稳定为目标的参数,设定双边管控。

    11、进一步的,步骤s2中能源绩效参数是能够被定期监视、测量和分析的。

    12、进一步的,步骤s3中采用数理统计方法进行能源基准的动态调整的方法为:

    13、首先计算能源绩效管理统计时间周期内的n个数据的平均值方差σ2和标准差σ;

    14、然后建立三种能源基准配置设定方式:基准中线±差值、双边上下限、单边上/下限,能源基准动态调整的计算公式为:

    15、基准中线:

    16、上限:

    17、下限:

    18、其中,clv为调整管控基准中线值,uclv为调整管控上限值,lclv为调整管控下限值,kc为管控σ个数系数;

    19、基于双边和单边管控建立规则判定是否需调整基准限值,计算方式为:

    20、双边规格:cpc=(uclp-lclp)/(kc*2*σ);

    21、单边上限:

    22、单边下限:

    23、判断规则为当管控判断值大于等于(kc+1)*σ时,动态调整能源基准值;反之,不调整能源基准。

    24、其中,cpc为双边管控判断值、cpcu为单边上限管控判断值、cpcl为单边下限管控判断值、uclp为现状管控上限值、lclp为现状管控下限值。

    25、进一步的,步骤s3中能源基准值周期要同能源绩效参数采集计量周期保持一致。

    26、进一步的,步骤s4中同一能源绩效参数能够绑定多个业务单元,进行全局能耗异常定位及处理分析。

    27、本发明的一种电子半导体厂房能耗异常管理系统,包括:

    28、测量边界和关联变量确认单元,用于根据能源效率、能源使用、能源消耗的相关性分析,识别确认电子半导体厂房厂务动力系统能源绩效参数测量边界和关联变量;

    29、能源绩效参数制定单元,用于基于能源绩效参数测量边界及关联变量识别,在满足生产用能的情况下,以综合能耗成本最低为目标,制定综合管控的能源绩效参数和管控规则;

    30、能源基准值制定单元,用于根据管控规则建立能源绩效参数相应能源基准值,作为判断能耗是否异常的参照值,采用实际值与基准值直接比较或差值范围的方法评价判断;

    31、其中运维初期参照规格参数设定能源基准;运营过程中运行变化时,基于历史统计监测数据,采用数理统计方法进行能源基准的动态调整;当非运行波动工艺调整负荷变化时要人为干预调整能源基准;

    32、能耗异常定位单元,用于采用将能源绩效绑定业务管理的方法,将能源绩效参数绑定业务单元,定位能源使用异常位置,实现能耗异常管理。

    33、本发明的一种电子设备,所述设备包括:

    34、存储有可执行程序代码的存储器;

    35、与所述存储器耦合的处理器;

    36、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行如上述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法的步骤。

    37、有益效果:与现有技术相比,本发明的优点为:

    38、(1)本发明采用能源效率、能源使用、能源消耗的相关性分析,来识别能耗异常管理相关参数的测量边界及关联变量,综合考虑了能耗投入到产出的过程特性,提高了能耗异常管理管控变量识别的精准度。

    39、(2)本发明将能耗统计值、系统运行变量、工艺生产数据、工厂组织信息纳入变量选择,制定综合分析的能源绩效参数应用于能源管控过程中,提升系统的能源利用效率,提高整体的节能水平。

    40、(3)本发明提供了基准±差值、双边上下限、单边上/下限多管控方向的能源基准设定方式,并采用数理统计方法在管控过程中动态调整基准值,提高了管控过程中能耗异常判断的准确性,减少错误判断提升管理效率。

    41、(4)本发明将制定的综合能源绩效参数绑定到部门、空间、系统、工艺不同的单个或多个业务单元上,进行全局的能耗异常管理,可实现快速定位能耗异常位置,定向具体部门人员分析处理,提升能源管理的整体运维效率。


    技术特征:

    1.一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s1中能源绩效参数测量边界包括组织层面、系统层面和单设备层面;关联变量包括动态变量和静态变量。

    3.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s2具体为:确定适合纳入综合能源绩效参数制定的关联变量,先建立可直接测量的能源绩效参数,再建立通过模型公式计算获得的综合能源绩效参数;然后,根据系统不同特性及参数类别选定双边或单边的能耗异常管控规则。

    4.根据权利要求3所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,对于以降低为目标的参数,设定单边上限管控;对于以提高为目标的参数,设定单边下限管控;对于以稳定为目标的参数,设定双边管控。

    5.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s2中能源绩效参数是能够被定期监视、测量和分析的。

    6.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s3中采用数理统计方法进行能源基准的动态调整的方法为:

    7.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s3中能源基准值周期要同能源绩效参数采集计量周期保持一致。

    8.根据权利要求1所述的一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,其特征在于,步骤s4中同一能源绩效参数能够绑定多个业务单元,进行全局能耗异常定位及处理分析。

    9.一种电子半导体厂房能耗异常管理系统,其特征在于,包括:

    10.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括:


    技术总结
    本发明公开了一种电子半导体厂房能耗异常管理方法,包括:根据能源效率、能源使用、能源消耗的相关性分析,识别确认电子半导体厂房厂务动力系统能源绩效参数测量边界和关联变量;基于能源绩效参数测量边界及关联变量识别,在满足生产用能的情况下,以综合能耗成本最低为目标,制定综合管控的能源绩效参数和管控规则;根据管控规则建立能源绩效参数相应能源基准值,作为判断能耗是否异常的参照值,动态调整能源基准值;采用将能源绩效绑定业务管理的方法,将能源绩效参数绑定业务单元,定位能源使用异常位置,实现能耗异常管理。本发明能够快速定位能耗异常位置,并分析原因,实现提高电子半导体厂房能源管理的整体运维效率和节能水平。

    技术研发人员:高宇,华来珍,田野,顾信革,赵旭东,赵长春,杨子轩,王佚诗,闫齐齐,王彦杰
    受保护的技术使用者:中国电子系统工程第二建设有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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