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電力組-

電機系分別在1977和1983年成立碩士班和博士班後,電機系的研究所已成為台灣頂尖的研究所之一。電機系致力於提供研究生一個研究導向且跨領域的卓越研究環境,在電子所、通訊所、光電所分別由本系獨立後,電機系的研究所目前包含【系統組】和【電力組】兩個研究團隊。

 

【電力組】專任教師

廖聰明教授

鄭博泰教授

吳財福教授

朱家齊教授

 

【電力組】每年招收20位碩士生及3位博士生。

 

【電力組】研究領域與主題包含:

智慧電網

電力電子

先進電力系統

再生能源

太陽能光伏系統

 

【電力組】研究實驗室包含:

電機控制實驗室

廖聰明 教授

電機控制實驗室研究內容主要為馬達驅動器、電力電子轉換器和電機控制。為提高綠能系統的操作性能,從事相關性能提升之研究如風力發電機、飛輪/電池/超級電容器混合儲能系統、介面轉換器、切換式整流器和負載用變頻器。此外,為有效利用電動車(EV)電池並減少化石能源消耗,開發多種電動車輛用之馬達驅動器。且探究電動車相關操作如G2V/ V2H/ V2G和V2M/ M2V等。

具體之研究內容如下所示:

1. 馬達驅動系統:

·  直流無刷馬達 (永磁同步馬達) 驅動系統。

·  同步磁阻馬達驅動系統。

·  開關式磁阻馬達/發電機驅動系統。

·  感應馬達驅動系統。

·  馬達驅動系統之應用:電動車、空調機、冷凍冷藏設備、散熱扇家電設備、航太組件、風力發電機、飛輪儲能系統、原動機模擬器、G2V/V2H/V2G操控、其他。

2. 轉換器系統:

·  變頻器及其切換控制 (單相、三相、並聯)

·  功因修正控制電路 (切換式整流器) (單相、三相、並聯) 。

·  軟式切換轉換器。

·  轉換器之數位控制。

·  電動車輛之驅動系統、充電器及充電控制、UPS放電操控。

·  實用及先進控制技術。

·  切換式電源供應器。

·  電力濾波器。

·  太陽光伏電池及燃料電池之輔助電源裝置(APU)

·   USB 手機鋰電池充電器。

·  微電網及其組成電力電子轉換器。

·  儲能系統 (飛輪、蓄電池、超電容)之建構及操控。

·  其他。

 

 


電力轉換實驗室

鄭博泰 教授

     再生能源針對二氧化碳及全球暖化議題提供一個良好的解決方法。整合再生能源與其他替代能源的高功率轉換器為現今關鍵技術。目前電力轉換實驗室的研究關注於高功率轉換器的開發以及相關應用,含蓋了脈寬調變技術,電流控制法以及相關研究議題。此外所有研究均由實驗室的平台進行測試與驗證。實驗室的成員亦常與國內外研究人員進行學術交流,為此能從中獲得豐富的研究經驗。

 


精緻電力電子應用研究實驗室

吳財福 教授

「精緻電力電子應用研究室」(Elegant Power Electronic Applied Research Laboratory, EPEARL)位於國立清華大學資訊電機館,由吳財福教授創辦,帶領校內外研究團隊,進行多項跨領域整合研究工作。本研究室著重在學術與實務的結合,積極地與產業界進行建教合作,並且執行國科會大型產學合作、整合型及個別型計畫的研究。

本研究室之設立宗旨為「建立電能處理相關硬體之系統化設計平台」,「培訓符合產官學研界需求之高級人才」及「研發多功能、高效率、長壽命、低噪音、少零件的精緻電能應用系統」。EPEARL研究重點包含元件分析設計、系統整合應用及創新技術開發等三大方向。

目前研究重點在於研究如何架構和管理「直流智慧微電網」,用以提昇電能使用效益,穩定地以直流供應負載,並且減少對原有交流電網的衝擊;另外,將建立微電網之關鍵模組的檢測標準和微電網的建置程序。採用直流微電網在直流側直接供應負載,可以減少再生能源8%之浪費,而且可以節省電能處理成本約25%,並且可以創造仟億元產業。

資電館509室                                          資電館頂樓

 


電力系統實驗室

朱家齊 教授

電網系統常受到負載波動及線路設備故障等挑戰,存在有系統失穩、電壓崩潰及電力品質不佳等潛在問題,本實驗室因應之研究課題包含:

  • 靜態電壓穩定度評估程式研製
  • 台電系統負載模型分析
  • 風力發電注入量對電壓穩定度研究
  • 結合廣域同步量測信號與電力系統能量管理系統資料之線上穩定度評估軟體研製
  • 廣域同步量測單元之最佳配置方法研究

         

作為獨立微電網之功率來源,分散式發電源及其介面轉換器需要額外之調節機制以達成多部轉換器間的輸出分配,本實驗室相關研究包含:

  • 具多重代理人共識解機制之實虛功垂降控制
  • 考慮再生發電源能量特性之垂降控制
  • 雙饋式感應發電機之共識解垂降控制

控制方法之實現包含利用即時模擬器進行硬體環仿真,以及實驗性微電網之建置。

         

 


微電網實驗室

朱家齊 教授

因應傳統電網對節能與智慧運轉之需求,在能源國家型計畫支持下建構一微型電網示範系統,用以研究再生能源及智慧電網實際運轉時需面對之課題。系統包含分散式發電機組、雙向儲能裝置、等效傳輸線、併接市電系統固態開關與保護協調裝置,並建有與GPS訊號同步之廣域相角量測裝置,將準確之系統相量資訊轉存於資料庫中以供存查分析。為維持微電網之電力品質及穩定運轉,亦研製靜態同步補償器、統一潮流控制器等彈性交流輸電系統進行補償控制開發,同時以非線性控制理論確保受補償網路之廣域穩定性。

 

 

 

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