Subversion Repositories svnkaklik

Rev

Rev 1063 | Show entire file | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log

Rev 1063 Rev 1064
Line 42... Line 42...
42 
\textbf{Spolupracovníci: } {} & \textbf{Hodnocení:}  \\ \hline
42 
\textbf{Spolupracovníci: } {} & \textbf{Hodnocení:}  \\ \hline
43 
\end{tabular}
 43 
\end{tabular}
44 
\end {center}
 44 
\end {center}
45 
\end {table}
 45 
\end {table}
46 
 
 46 
 
47 
\begin{center} \Large{Fotovoltaický systém s akumulátorem a regulátorem - měření parametrů
 47 
\begin{center} \Large{Měření spektrálních vlastností GNSS signálů } \end{center}
48 
} \end{center}
 - 
 
49 
 
 48 
 
50 
\begin{abstract}
 49 
\begin{abstract}
51 
\end{abstract}
 50 
\end{abstract}
52 
 
 51 
 
53 
\subsection{Zadání}
 52 
\subsection{Zadání}
54 
\begin{enumerate}
 53 
\begin{enumerate}
55 
\item Změřte VA charakteristiky FV panelu používaného pro napájení modelového systému
 54 
\item Naučte se ovládat signální generátor SMBV100A a spektrální analyzátor FSC 6.
56 
pomocí analyzátoru PROVA 210
 55 
\item Změřte kmitočtové spektrum signálu GPS L1 C/A
57 
 
 - 
 
58 
\item Seznamte se se zapojením autonomního PV systému (tzv. GRID-OFF).
 56 
\item Změřte kmitočtové spektrum signálu GPS L2 C/A
59 
 
 - 
 
60 
\item Sledujte chování autonomního systému při různé intenzitě ozáření FVP změřením
 57 
\item Změřte kmitočtové spektrum signálu Galileo E1
61 
několika hodnot proudů $I_p$ ,$I_b$ ,$I_z$ a napětí $U_p$ ,$U_b$ ,$U_z$. Z naměřených hodnot stanovte
 - 
 
62 
pravidla chování celého systému. Na základě těchto poznatků vysvětlete funkci regulátoru
 58 
\item Změřte kmitočtové spektrum signálu GLONASS L1
63 
nabíjení.
 - 
 
64 
 
 - 
 
65 
\item Seznamte se se zapojením systému připojeného k síti (tzv. GRID-ON).
 59 
\item Změřte kmitočtové spektrum signálu GLONASS L2
66 
 
 - 
 
67 
\item Změřením několika hodnot $I_p$, $U_p$ a výkonu dodaného do rozvodné sítě stanovte pravidla vysvětlete chování systému.
 - 
 
68 
\end{enumerate}
 60 
\end{enumerate}
69 
 
 61 
 
70 
\section{Výsledky a postup měření}
 62 
\section{Výsledky a postup měření}
71 
 
 63 
 
72 
\subsection{Parametry panelu}
 64 
\subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GPS L1 C/A}
- 
 
 65 
 
73 
 
 66 
 
74 
Na testovaném fotovoltaickém panelu jsem nejdříve změřili jeho základní parametry, jako je proud na krátko a napětí na prázdno.
67 
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.
- 
 
 68 
 
- 
 
 69 
Naměřené parametry jsou uvedeny v tabulce \ref{GPS_L1}.
75 
 
 70 
 
76 
\begin{table}[htbp]
 71 
\begin{table}[htbp]
- 
 
 72 
\caption{Změřené parametry signálu GPS L1 C/A}
77 
\begin{center}
 73 
\begin{center}
78 
\begin{tabular}{cccccc}
 74 
\begin{tabular}{ccc}
79 
\hline
 75 
\hline
80 
Příkon svítidel &  500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\
 76 
Kmitočet nosné [MHz] &  Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\
81 
\hline
 77 
\hline
82 
$U_{oc}$  [V] & 36,6 & 38,2 & 38,6 & 39,3 & 40 \\
 78 
1575,42 & 2,0476 & 1,015873 \\
83 
$I_{sc}$  [A] & 0,168 & 0,345 & 0,497 & 0,658 & 0,82 \\
 - 
 
84 
\hline
 79 
\hline
85 
\end{tabular}
 80 
\end{tabular}
86 
\end{center}
 81 
\end{center}
87 
\caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při různých použitých výkonech halogenových svítidel}
 - 
 
88 
\label{fit_stojata_vlna}
 82 
\label{GPS_L1}
89 
\end{table}
 83 
\end{table}
90 
 
 84 
 
91 
\subsection{GRID-ON zapojení}
 - 
 
92 
 
 - 
 
93 
Následně jsme panel připojili k síťovému rozvodu střídačovým měničem OK4E-C100. Měnič po připojení panelu zapojení do sítě provedl několik ověřovacích kroků.
- 
 
94 
 
 85 
 
95 
\begin{enumerate}
 - 
 
96 
\item Ověření stability sítě
 - 
 
97 
 
 86 
 
98 
\item Ověření stability výstupu z panelu
 87 
\subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GPS L1 C/A}
99 
 
 88 
 
100 
\item Nafázování na síťový rozvod.
 - 
 
101 
 
 - 
 
102 
\end{enumerate}
 - 
 
103 
 
 - 
 
104 
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.
89 
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}.
105 
 
 90 
 
106 
\begin{table}[htbp]
 91 
\begin{table}[htbp]
- 
 
 92 
\caption{Změřené parametry signálu GPS L1 C/A}
107 
\begin{center}
 93 
\begin{center}
108 
\begin{tabular}{cccccc}
 94 
\begin{tabular}{ccc}
109 
\hline
 95 
\hline
110 
Příkon svítidel &  500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline
 96 
Kmitočet nosné [MHz] &  Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\
111 
$U_p$  [V] & 26 & 33 & 31,7 & 33 & 33,5 \\
 - 
 
112 
$I_p$  [A] & 0,14 & 0,28 & 0,45 & 0,6 & 0,74 \\
 - 
 
- 
 
 97 
\hline
113 
$P$ [W] & 3,1 & 8,2 & 12,5 & 17,5 & 22,4 \\
 98 
1227,6 & 2,047619 & 1,015873 \\
114 
\hline
 99 
\hline
115 
\end{tabular}
 100 
\end{tabular}
116 
\end{center}
 101 
\end{center}
117 
\caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-ON systému}
 - 
 
118 
\label{fit_stojata_vlna}
 102 
\label{GPS_L2}
119 
\end{table}
 103 
\end{table}
120 
 
 104 
 
- 
 
 105 
\subsection{Měření kmitočtového spektra signálu Galileo E1}
121 
 
 106 
 
122 
\subsection{GRID-OFF zapojení}
 107 
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.
123 
 
 108 
 
124 
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.
109 
Střední kmitočet spektrálního analyzátoru je nastaven na 1575,42 MHz. A výsledky měření parametrů spektra jsou uvedeny v tabulce \ref{GALILEO_E1}.
125 
 
 110 
 
126 
\begin{table}[htbp]
 111 
\begin{table}[htbp]
- 
 
 112 
\caption{Změřené parametry signálu GALILEO E1}
127 
\begin{center}
 113 
\begin{center}
128 
\begin{tabular}{cccccc}
 114 
\begin{tabular}{ccc}
- 
 
 115 
\hline
- 
 
 116 
Kmitočet nosné [MHz] &  Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejších laloků [MHz] \\
129 
\hline
 117 
\hline
130 
Příkon svítidel &  500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline
 - 
 
131 
$U_p$  [V] & 12,4 & 12,5 & 22,6 & 12,8 & 13 \\
 118 
1575,42 & - & 0,634921 \\
132 
$I_p$  [A] & 0,146 & 0,31 & 0,475 & 0,638 & 0,783 \\
 119 
	& - & 0,793651 \\
133 
$I_b$ [A] & -0,150 & 0 & 0,17 & 0,340 & 0,48 \\
 120 
	& - & 2,031746 \\
134 
$I_z$ [A] & 0,3 & 0,3 & 0,3 & 0,3 & 0,3 \\
 121 
	& - & 2,063492 \\
135 
\hline
 122 
\hline
136 
\end{tabular}
 123 
\end{tabular}
137 
\end{center}
 124 
\end{center}
138 
\caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-OFF systému}
 - 
 
139 
\label{fit_stojata_vlna}
 125 
\label{GALILEO_E1}
140 
\end{table}
 126 
\end{table}
141 
 
 127 
 
142 
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.
 - 
 
143 
 
 128 
 
144 
Byl proto prozkoumán ještě další systémový model s MPPT režimem, kde jsou naměřené hodnoty značně odlišné.
129 
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}.
- 
 
 130 
 
- 
 
 131 
\begin{figure}
- 
 
 132 
\caption{Spektrum signálu GALILEIO E1}
- 
 
 133 
\begin{center}
- 
 
 134 
\includegraphics [width=150mm] {./img/GALILEO_E1.png}
- 
 
 135 
\end{center}
- 
 
 136 
\label{GALILEO_E1_img}
- 
 
 137 
\end{figure}
- 
 
 138 
 
- 
 
 139 
 
- 
 
 140 
 
- 
 
 141 
\subsection{Měření kmitočtového spektra signálu GLONASS L1 a L2}
145 
 
 142 
 
- 
 
 143 
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}.
146 
 
 144 
 
147 
\begin{table}[htbp]
 145 
\begin{table}[htbp]
- 
 
 146 
\caption{Změřené parametry signálu GLONASS L1}
148 
\begin{center}
 147 
\begin{center}
149 
\begin{tabular}{cccccc}
 148 
\begin{tabular}{ccc}
- 
 
 149 
\hline
- 
 
 150 
Kmitočet nosné [MHz] &  Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\
150 
\hline
 151 
\hline
151 
Příkon svítidel &  500 [W] & 1000 [W] & 1500 [W] & 2000 [W] & 2500 [W] \\ \hline
 - 
 
152 
$U_p$  [V] & 29,6 & 32,8 & 31,5 & 33,3 & 33,4 \\
 - 
 
153 
$I_p$  [A] & 0,13 & 0,24 & 0,45 & 0,62 & 0,75 \\
 152 
1602 & 1,031746 & 0,507937 \\
154 
\hline
 153 
\hline
155 
\end{tabular}
 154 
\end{tabular}
156 
\end{center}
 155 
\end{center}
157 
\caption{Napětí a proudy měřené na fotovoltaickém panelu při použití v GRID-OFF systému}
 - 
 
158 
\label{fit_stojata_vlna}
 156 
\label{GLONASS_L1}
159 
\end{table}
 157 
\end{table}
160 
 
 158 
 
- 
 
 159 
\begin{table}[htbp]
161 
Chování regulátoru dobíjení akumulátoru nebylo možné plně pozorovat, neboť akumulátor byl po celou dobu pouze dobíjen.
160 
\caption{Změřené parametry signálu GLONASS L2}
162 
 
 - 
 
163 
\section{Diskuse}
 161 
\begin{center}
164 
\begin{enumerate}
 162 
\begin{tabular}{ccc}
- 
 
 163 
\hline
165 
\item Byly změřeny základní body voltampérové charakteristiky fotovoltaického panelu. Při měření ale nebyl k dispozici analyzátor s řízenou zátěží, proto charakterizace panelu  není úplná.
 164 
Kmitočet nosné [MHz] &  Šířka hlavního laloku [MHz] & Šířka vedlejšího laloku [MHz] \\
- 
 
 165 
\hline
- 
 
 166 
1602,587 & 1,031746 & 0,507937 \\
- 
 
 167 
\hline
- 
 
 168 
\end{tabular}
- 
 
 169 
\end{center}
- 
 
 170 
\label{GLONASS_L2}
- 
 
 171 
\end{table}
166 
 
 172 
 
167 
\item Bylo prozkoumáno zapojení autonomního fotovoltaického systému v režimu Grid-OFF.
 173 
Graf spektra signálu z několika družic je pak na obrázku \ref{GLONASS_L1_img}.
168 
 
 174 
 
- 
 
 175 
\begin{figure}
- 
 
 176 
\begin{center}
169 
\item Sledováním systémů za různé intenzity osvětlení bylo možné sledovat změnu výkonových toků do akumulátoru, tak aby výkonový tok poskytovaný zátěži zůstával nedotčený.
177 
\includegraphics [width=150mm] {./img/GLONASS_L1.png}
- 
 
 178 
\caption{Spektrum signálu GALILEIO E1}
- 
 
 179 
\end{center}
- 
 
 180 
\label{GLONASS_L1_img}
- 
 
 181 
\end{figure}
170 
 
 182 
 
171 
\item Byl prozkoumán fotovoltaický systém připojený do sítě.
- 
 
172 
 
 183 
 
173 
\item Změřením výkonového toku bylo potvrzeno trackování bodu maximálního výkonu měničem. Což způsobovalo mírné kolísání výkonového toku dodávaného do sítě.
- 
 
174 
 
 184 
 
175 
\end{enumerate}
 - 
 
176 
 
 185 
 
177 
\section{Závěr}
 186 
\section{Závěr}
178 
 
 187 
 
179 
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.
- 
 
180 
 
 188 
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.
181 
 
 189 
 
182 
%\begin{thebibliography}{10}      %REFERENCE
 190 
%\begin{thebibliography}{10}      %REFERENCE
183 
%\bibitem{3} {http://praktikum.fjfi.cvut.cz/mod/resource/view.php?id=197}{ - Zadání úlohy [7.5.2012]}
 191 
%\bibitem{3} {http://praktikum.fjfi.cvut.cz/mod/resource/view.php?id=197}{ - Zadání úlohy [7.5.2012]}
184 
%\end{thebibliography}
 192 
%\end{thebibliography}
185 
 
 193