太陽能均勻照度之變步響應最大功率追蹤技術之研究

電機工程系｜劉俊良老師
2025年5月2日
讀畢需時 3 分鐘

主持人｜劉俊良

本計畫建立太陽能發電系統模擬平台，首先將實現常見的擾動觀察法在責任週期之控制步階大小上會發生較小的步階值在穩態時振盪損失較低，但暫態響應較慢，若步階值較大時，穩態振盪的情形加大其增加了擾動的損失，但暫態響應較快。因此本計畫將提出一種功率變化調整步階擾動觀察法，起初使用較大的步階值進行追蹤，當工作點判斷靠近最大功率時，會將步階值調整至小步階，其可保留傳統的較大變動步階暫態優勢與較小步階的穩態擾動減少功率損失的優點，並且在穩態追蹤有高精確度。

場域聯結說明

本計畫邀請國立海洋大學鄭于珊副教授至彰化師範大學進行專題演講。這演講將為學生說明對再生能源與深入了解能源科技發展的現況和趨勢，感趣的人提供學習機會，同時促進知識交流和學術合作。

教學創新或教師社群運作

本計畫以能源科技教育為核心，聚焦於太陽能發電系統模擬與創新控制方法的教學與研究，包含結合課程說明與能源科技人才培育與教學，並說明太陽能發電模擬與控制，提升學生的實務操作能力與解決問題的技巧，強化學生的創新能力與能源系統開發技能，培育未來具有跨領域能力的再生能源專業人才。建置太陽能發電系統模擬平台，讓學生模擬操作與控制過程，深入理解再生能源系統的特性與挑戰。同時，引入改良的擾動觀察法進行實作訓練，針對傳統方法在暫態與穩態響應中的權衡問題，提出功率變化調整步階策略，讓學生能學習如何改進控制演算法，以減少穩態功率損失並提升暫態響應效率，有效培育具備學術理論與實務應用能力的再生能源專業人才，進一步推動能源科技教育與產業發展。

執行成果

(1) 校外場域活動

本計畫邀請國立海洋大學鄭于珊副教授至彰化師範大學進行專題演講。這演講將為學生和對再生能源，深入了解能源科技發展的現況和趨勢，感趣的人提供機會，同時促進知識交流和學術合作。

(2) 課程導入

本計畫導入大學部課程「微算機概論」與「微算機概論實習」課程。本課程將為學生提供實用的知識和技能，使他們能夠了解與提升相關領域的研究技能。

(3) 成果展出

本計畫期末繳交計畫執行之相關成果內容，包含結案報告、照片等相關執行成果。並配合學校或中心所辦理之成果展覽。

預期成果

本計畫將建立太陽能發電系統模擬平台，首先將實現常見的擾動觀察法(P&O)，常見的P&O若設定較小的步階值在穩態時振盪損失較低，但暫態響應較慢，若步階值較大時則反之，雖然暫態響應較快，但穩態時因為步階響應較大其振盪損失較高。因此會無法兼顧暫態響應與穩態響應的狀況，本計畫將提出一個方法，可保留傳統P&O的較大變動步階暫態優勢與P&O較小步階的穩態擾動減少功率損失的優點，其方式將擁有暫態保有4%責任週期的的快速追蹤，並可優於穩態1%責任週期的低損失的優點，以達到在穩態追蹤的高精確度。