中正大学吴元康首创「离岛电力防御系统平台」

中正大学电机系副教授吴元康研究团队耗时5年首创「离岛电力防御系统平台」。(吕妍庭摄)

台湾核能问题吵得沸沸扬扬,想改变现状却因替代能源的不稳定而停滞不前。中正大学电机系副教授吴元康研究团队结合现有技术与电力系统研究专长,耗时5年首创「离岛电力防御系统平台」,让台电电厂人员从平台系统提供的数据,精确地调整发电机供电量,在稳定供电之余,也不再白白浪费电。该系统已与澎湖电厂合作测试,不仅准确率极高,也预计申请专利,未来可望将触角探及其他离岛甚至台湾本岛,使发电效能迈向极大化。

吴元康说,由于离岛需要额外的燃料运送成本、人口密度低,且大部分使用柴油机组,「所以离岛居民每度电的使用成本都远高于本岛。」像澎湖的架设风力发电机的效益非常高,但自然风变化大且无法人为控制,所以使用风力发电也可能造成供电不稳,所以电厂还需搭配柴油机组供电,才能维持离岛居民正常用电。

以往电厂多仰赖人工经验控管柴油发电机,稍有差错就可能发生全部停电的连锁反应。吴元康举例,电力供需平衡就像跷跷板,当风速变小,柴油发电机就得增加出力,但通常是几秒钟的事,电厂人员要在几秒钟内调度电力,很不容易。,所以常为了避免不预期的发电机跳机而多开几台发电机,白白增加许多发电成本。

而吴元康研究团队首创的「离岛电力防御系统平台」能即时监控电厂的运作状况,利用模拟跳机事故后的数据建立资料库,加上「类神经网路」的技术估测供电频率最低点与变动率,计算出当风力变动时,是否需开启其他发电机组增加备转容量。吴元康表示,该系统首重系统预防性保护,电厂人员可由系统呈现的供电数据得知供电频率是否在安全值内,即时调配发电机组的发电量,就算发生最严重的跳机事故,像是发电量最大的发电机跳机,电厂也能稳定运作,不会影响到用户用电权力。

经过不断调整类神经系统输入变数后,终于让实际预测的准确率高达99.9%。而「离岛电力防御系统平台」从提出构想到完成,整整花费了5年的时间,目前不仅经过澎湖电厂实测后获得肯定,也掌握其他离岛地区的实际运作数据与接洽测试,更规划申请专利与本岛电力运作评估,期望拓展至本岛。