| 44,8 → 44,7 |
|---|
| \end {center} |
| \end {table} |
| |
| \begin{center} \Large{Fotovoltaický systém s akumulátorem a regulátorem - měření parametrů |
| } \end{center} |
| \begin{center} \Large{Měření spektrálních vlastností GNSS signálů } \end{center} |
| |
| \begin{abstract} |
| \end{abstract} |
| 52,133 → 51,142 |
|---|
| |
| \subsection{Zadání} |
| \begin{enumerate} |
| \item Změřte VA charakteristiky FV panelu používaného pro napájení modelového systému |
| pomocí analyzátoru PROVA 210 |
| \item Naučte se ovládat signální generátor SMBV100A a spektrální analyzátor FSC 6. |
| \item Změřte kmitočtové spektrum signálu GPS L1 C/A |
| \item Změřte kmitočtové spektrum signálu GPS L2 C/A |
| \item Změřte kmitočtové spektrum signálu Galileo E1 |
| \item Změřte kmitočtové spektrum signálu GLONASS L1 |
| \item Změřte kmitočtové spektrum signálu GLONASS L2 |
| \end{enumerate} |
| |
| \item Seznamte se se zapojením autonomního PV systému (tzv. GRID-OFF). |
| \section{Výsledky a postup měření} |
| |
| \item Sledujte chování autonomního systému při různé intenzitě ozáření FVP změřením |
| několika hodnot proudů $I_p$ ,$I_b$ ,$I_z$ a napětí $U_p$ ,$U_b$ ,$U_z$. Z naměřených hodnot stanovte |
| pravidla chování celého systému. Na základě těchto poznatků vysvětlete funkci regulátoru |
| nabíjení. |
| \subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GPS L1 C/A} |
| |
| \item Seznamte se se zapojením systému připojeného k síti (tzv. GRID-ON). |
| |
| \item Změřením několika hodnot $I_p$, $U_p$ a výkonu dodaného do rozvodné sítě stanovte pravidla vysvětlete chování systému. |
| \end{enumerate} |
| Pro měření byl využit signální generátor SMBV100A nastavený tak, aby generoval statický signál jedné GPS družice s úrovní 0dBm. Ten byl přímo připojen na spektrální analyzátor FSC6 použitý k zobrazení a měření vlastností spektra signálu. |
| |
| \section{Výsledky a postup měření} |
| Naměřené parametry jsou uvedeny v tabulce \ref{GPS_L1}. |
| |
| \subsection{Parametry panelu} |
| |
| Na testovaném fotovoltaickém panelu jsem nejdříve změřili jeho základní parametry, jako je proud na krátko a napětí na prázdno. |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Změřené parametry signálu GPS L1 C/A} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{cccccc} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Příkon svítidel & 500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ |
| Kmitočet nosné [MHz] & Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\ |
| \hline |
| $U_{oc}$ [V] & 36,6 & 38,2 & 38,6 & 39,3 & 40 \\ |
| $I_{sc}$ [A] & 0,168 & 0,345 & 0,497 & 0,658 & 0,82 \\ |
| 1575,42 & 2,0476 & 1,015873 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při různých použitých výkonech halogenových svítidel} |
| \label{fit_stojata_vlna} |
| \label{GPS_L1} |
| \end{table} |
| |
| \subsection{GRID-ON zapojení} |
| |
| Následně jsme panel připojili k síťovému rozvodu střídačovým měničem OK4E-C100. Měnič po připojení panelu zapojení do sítě provedl několik ověřovacích kroků. |
| |
| \begin{enumerate} |
| \item Ověření stability sítě |
| \subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GPS L1 C/A} |
| |
| \item Ověření stability výstupu z panelu |
| Konfigurace systému je podobná, jako v předchozím případě. S tím, že generátor je přenastaven tak, aby generoval GPS signál L2 C/A. A signální analyzátor je nastaven pro zobrazení spektra na středním kmitočtu 1227,6 MHz. Spektrum pak analyzujeme pomocí markerů na obrazovce spektrálního analyzátoru stejně jako v předchozím případě. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce \ref{GPS_L2}. |
| |
| \item Nafázování na síťový rozvod. |
| |
| \end{enumerate} |
| |
| Po provedení této procedury udržoval měnič maximální tok výkonu do sítě stálým hledáním maximálního bodu výkonu panelu. Měřili jseme chování systému opět pro různé intenzity osvětlení panelu. |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Změřené parametry signálu GPS L1 C/A} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{cccccc} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Příkon svítidel & 500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline |
| $U_p$ [V] & 26 & 33 & 31,7 & 33 & 33,5 \\ |
| $I_p$ [A] & 0,14 & 0,28 & 0,45 & 0,6 & 0,74 \\ |
| $P$ [W] & 3,1 & 8,2 & 12,5 & 17,5 & 22,4 \\ |
| Kmitočet nosné [MHz] & Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\ |
| \hline |
| 1227,6 & 2,047619 & 1,015873 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-ON systému} |
| \label{fit_stojata_vlna} |
| \label{GPS_L2} |
| \end{table} |
| |
| \subsection{Měření kmitočtového spektra signálu Galileo E1} |
| |
| \subsection{GRID-OFF zapojení} |
| Konfigurace se opět liší pouze v nastavení signálního generátoru na generování v režimu navigačního systému GALILEO E1/L1 a nastavení referenční úrovně signálu na 0dBm. |
| |
| Po změření chování fotovoltaického systému zapojeného do sítě. Byl panel připojen k jednoduchému modelu GRID-OFF režimu s umělou zátěží v podobě měniče na síťové napětí 230V. |
| Střední kmitočet spektrálního analyzátoru je nastaven na 1575,42 MHz. A výsledky měření parametrů spektra jsou uvedeny v tabulce \ref{GALILEO_E1}. |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Změřené parametry signálu GALILEO E1} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{cccccc} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Příkon svítidel & 500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline |
| $U_p$ [V] & 12,4 & 12,5 & 22,6 & 12,8 & 13 \\ |
| $I_p$ [A] & 0,146 & 0,31 & 0,475 & 0,638 & 0,783 \\ |
| $I_b$ [A] & -0,150 & 0 & 0,17 & 0,340 & 0,48 \\ |
| $I_z$ [A] & 0,3 & 0,3 & 0,3 & 0,3 & 0,3 \\ |
| Kmitočet nosné [MHz] & Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejších laloků [MHz] \\ |
| \hline |
| 1575,42 & - & 0,634921 \\ |
| & - & 0,793651 \\ |
| & - & 2,031746 \\ |
| & - & 2,063492 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-OFF systému} |
| \label{fit_stojata_vlna} |
| \label{GALILEO_E1} |
| \end{table} |
| |
| Z naměřených hodnot je patrné, že použitý střídač nesledoval bod maximálního výkonu panelu. A účinnost využití potenciálního výkonu panelu je u tohoto systému značně menší. |
| |
| Byl proto prozkoumán ještě další systémový model s MPPT režimem, kde jsou naměřené hodnoty značně odlišné. |
| Signál GALILEO E1 má kvůli lepšímu rozlišení hlavní lalok rozdělen na dvě poloviny. Což způsobuje složitější strukturu spektra, která je zobrazena v obrázku \ref{GALILEO_E1_img}. |
| |
| \begin{figure} |
| \caption{Spektrum signálu GALILEIO E1} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {./img/GALILEO_E1.png} |
| \end{center} |
| \label{GALILEO_E1_img} |
| \end{figure} |
| |
| |
| |
| \subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GLONASS L1 a L2} |
| |
| Signální generátor byl nejprve nakonfigurován pro generování signálu L1. A změřeny jeho základní parametry. Výsledky jsou pak uvedeny v tabulkách \ref{GLONASS_L1} a \ref{GLONASS_L2}. |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Změřené parametry signálu GLONASS L1} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{cccccc} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Příkon svítidel & 500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline |
| $U_p$ [V] & 29,6 & 32,8 & 31,5 & 33,3 & 33,4 \\ |
| $I_p$ [A] & 0,13 & 0,24 & 0,45 & 0,62 & 0,75 \\ |
| Kmitočet nosné [MHz] & Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\ |
| \hline |
| 1602 & 1,031746 & 0,507937 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-OFF systému} |
| \label{fit_stojata_vlna} |
| \label{GLONASS_L1} |
| \end{table} |
| |
| Chování regulátoru dobíjení akumulátoru nebylo možné plně pozorovat, neboť akumulátor byl po celou dobu pouze dobíjen. |
| \begin{table}[htbp] |
| \caption{Změřené parametry signálu GLONASS L2} |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Kmitočet nosné [MHz] & Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\ |
| \hline |
| 1602,587 & 1,031746 & 0,507937 \\ |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \label{GLONASS_L2} |
| \end{table} |
| |
| \section{Diskuse} |
| \begin{enumerate} |
| \item Byly změřeny základní body voltampérové charakteristiky fotovoltaického panelu. Při měření ale nebyl k dispozici analyzátor s řízenou zátěží, proto charakterizace panelu není úplná. |
| Graf spektra signálu z několika družic je pak na obrázku \ref{GLONASS_L1_img}. |
| |
| \item Bylo prozkoumáno zapojení autonomního fotovoltaického systému v režimu Grid-OFF. |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {./img/GLONASS_L1.png} |
| \caption{Spektrum signálu GALILEIO E1} |
| \end{center} |
| \label{GLONASS_L1_img} |
| \end{figure} |
| |
| \item Sledováním systémů za různé intenzity osvětlení bylo možné sledovat změnu výkonových toků do akumulátoru, tak aby výkonový tok poskytovaný zátěži zůstával nedotčený. |
| |
| \item Byl prozkoumán fotovoltaický systém připojený do sítě. |
| |
| \item Změřením výkonového toku bylo potvrzeno trackování bodu maximálního výkonu měničem. Což způsobovalo mírné kolísání výkonového toku dodávaného do sítě. |
| |
| \end{enumerate} |
| |
| \section{Závěr} |
| |
| V systému GRID-ON byl použit starší měnič, kterému tvalo nafázování k síti několik sekund. Tento stav by mohl být u moderních měničů pravděpodobně řešen kontinuálním sledováním frekvence sítě ještě před požadavkem k nafázování. |
| Při měření byly prakticky prostudovány spektrální vlastnosti hlavních dnešních celosvětových navigačních systémů. A studovány rozdíly jejich spektrálních vlastností souvisejících s jejich vývojem a potenciální přesností navigace. |
| |
| |
| %\begin{thebibliography}{10} %REFERENCE |
| %\bibitem{3} {http://praktikum.fjfi.cvut.cz/mod/resource/view.php?id=197}{ - Zadání úlohy [7.5.2012]} |
| %\end{thebibliography} |