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台科大团队用信息科技解决能源「创、储、节」问题 让能源管理更聪明

台科大团队用信息科技解决能源「创、储、节」问题 让能源管理更聪明

全球环境快速变迁,能源智能化成为各国政府与企业的重点政策。尽管相关技术发展多年,各界对于能源的「创」、「储」、「节」三大面向的创新仍有发展空间,国立台湾科技大学电机工程系系主任郭政谦教授所率领的团队,透过AI与各种信息科技,协助政府单位、工厂、企业、家庭等使用者精准掌握电力信息,从而制定出对应的电能运用策略。

郭政谦所领导的团队主要聚焦在能源科技,其做法是透过信息技术解决能源问题,研究范畴则包含电网系统强韧化、能源监控及管理系统、电能设备故障检测与AI的整合技术等。

针对目前市场上对于「创」、「储」、「节」等不同能源领域,该团队推出了一系列解决方案。创能部分,团队的太阳能智能诊断技术透过应用AI与信息化,可快速定位出大型太阳能电厂模块或变流器的故障位置,有利于迅速维护,提升太阳能模块的可用性,维持高发电效率。

在储能方面,其储能系统EMS对于AFC之闭回路控制可达99%以上的稳定执行率,郭政谦指出,此解决方案的所有控制技术及程序都是团队自行研发,由于完全不依靠任何商用图控或平台系统,因此系统对硬件依赖性相当低,且可弹性的依据使用者不同的储能系统架构,快速调整控制策略与演算法,不会影响效能及执行率。本技术可解决台湾目前储能系统整合性较不足的问题,提高自主性技术与能力。

至于节能层面,团队的全时在线振动监视系统,可连续性自动化的监测设备运转时的振动状况,协助管理者掌握设备状态,在设备运作的异常初期就能发现并安排计划性维修,有效降低设备的无预警停机机率,满足制造业或科技厂对于设备连续运转的高标准要求。

除在线振动监视系统外,该团队所研发的全时在线红外线热影像系统,则是以连续性热影像监测电能设备之运转温度,可以自动以温差、温升及绝对温度等方法诊断设备,此系统亦已搭配AI预测技术,达成提前侦测出设备可能异常的时间与位置,有效的减少停电事故。

通过台电验证  技术执行率达99%以上

目前郭政谦团队研发的相关技术与解决方案,已有多起产学合作案例。郭政谦指出团队所开发出储能调频、太阳光电平滑化等电网辅助服务控制、IEC61850通讯协定以及系统冲击分析技术,可以协助台湾电力大厂建立储能系统以及自主控制技术。团队所研发之技术,已通过台电验证,并上线运转,目前技术也已技转应用,平均执行率为99%以上,优于台电95%的规范。

此外,团队的智能维运型太阳光电监控系统,内建智能串行发电异常检测演算法,已被应用于台湾的太阳光电案厂,此技术可大幅缩小故障查修范围,并检知变频器设备无法察觉的发电损失。

在检测部分,目前台湾工厂的高压设备检测主流做法是采定期检测,由于定期检测期间可能会发生无预期的故障,造成发电或工厂生产损失,严重时可能会发生火警,造成更大的灾损危及人员安全。

故为提高大型电站或工厂高压机电设备的检测可靠度及安全性,透过红外线全时在线热影像系统,利用红外线侦测,辅以智能温度检知技术,其具备全时、快速、准确等特性,于设备故障时,发出告警信息,并执行相对应之安全防护措施,以提高人员检测效率及安全性。

除了上述产学合作案之外,郭政谦团队与电子业大厂、能源公司等国内知名企业连手建立合作平台,郭政谦表示,在这些专案中,台科大国际产学联盟团队(GLORIA)扮演关键角色,促进产学两界的研发合作。

台科大GLORIA 2021年在科技部「科研产业化平台」计划支持之下,与台大、台师大及长庚大学等七校组成校际联盟,整合跨校研发及行销资源,全方位推动国内外产学合作,并辅导科研成果商品化,协助扶植学校创新育成发展。未来台科大GLORIA也将持续协助郭政谦团队,锁定电力能源领域,并结合信息科技力量,提升更智能化的电源管理系统。

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