光伏電子工程地設(shè)計(jì)與實(shí)施賽項(xiàng)公開賽題(競賽全參數(shù))--提交確認(rèn)版

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)2017年全國職業(yè)院校技能大賽光伏電子工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施賽項(xiàng)競賽參數(shù)要求參數(shù)一.工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求1. 工程環(huán)境平臺設(shè)計(jì)要求(1)分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。智慧新能源實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的分布式清潔能源包括風(fēng)力 發(fā)電和光伏發(fā)電；風(fēng)力發(fā)電由風(fēng)機(jī) 1電站和風(fēng)機(jī)2電站組成，要求獨(dú)立可控； 光伏發(fā)電由地面光伏電站和屋頂光伏電站兩種， 要求每種光伏電站均可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立 可控；模擬環(huán)境設(shè)計(jì)。風(fēng)力強(qiáng)度、光照強(qiáng)度要求在“ 0-100 ”值可控制；太陽運(yùn) 行軌跡包括啟動(dòng)(向西)，復(fù)位(向東)，停止等，要求實(shí)現(xiàn)獨(dú)立可控；(3)環(huán)境數(shù)據(jù)采集。工程環(huán)境模擬平臺中的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、風(fēng)速等 參數(shù)，要求實(shí)現(xiàn)采集并能遠(yuǎn)程顯示；2. 光伏

2、電子中心控制平臺設(shè)計(jì)要求(1)分布式能源控制要求。全部分布式清潔能源電站的導(dǎo)入，要求實(shí)現(xiàn)可獨(dú) 立控制；常規(guī)能源中儲能(蓄電池)、市電(導(dǎo)軌電源)的導(dǎo)入，要求實(shí)現(xiàn)可獨(dú) 立控制；智能控制器設(shè)計(jì)。風(fēng)光互補(bǔ)控制器實(shí)現(xiàn)光伏、風(fēng)力發(fā)電的能源轉(zhuǎn)化與輸出控制；逆變器實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸出的直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)化；直流電能輸出與交流電能輸出獨(dú)立可控；(3) 負(fù)載設(shè)計(jì)。負(fù)載由2種直流負(fù)載和2種交流負(fù)載組成，要求實(shí)現(xiàn)每種負(fù) 載獨(dú)立可控；(4) 數(shù)值顯示及數(shù)據(jù)采集。在本地控制中，通過測量儀表可以顯示直流負(fù)載端電壓和電流，交流負(fù)載端電壓和電流，屋頂光伏、地面光伏電站輸出電壓和電 流，各風(fēng)力電站的輸出電壓和電流；在遠(yuǎn)程

3、控制中，可實(shí)現(xiàn)直流負(fù)載電壓與電流，交流負(fù)載電壓與電流的數(shù)據(jù)采集及顯示;文案大全參數(shù)二.工程電氣接線圖繪制PLC控制器與繼電器的接線圖繪制參數(shù)三.本地控制與PLC設(shè)計(jì)各手動(dòng)按鍵各功能要求如表1所示表1手動(dòng)按鍵功能要求按鍵功能說明急停關(guān)閉工程環(huán)境模擬平臺的風(fēng)機(jī)、光源；停止模擬燈桿運(yùn)行；關(guān)閉所有分布式能源 和常規(guī)能源導(dǎo)入；關(guān)閉風(fēng)光互補(bǔ)控制器和逆變器；關(guān)閉所有負(fù)載；復(fù)位關(guān)閉所有繼電器K1按鍵有效，模擬燈桿“啟動(dòng)”，此時(shí)燈桿向西運(yùn)行，到“停止限位開關(guān)”處停止K2按鍵有效，模擬燈桿“復(fù)位”，此時(shí)燈桿向東運(yùn)行，到“啟動(dòng)限位開關(guān)”處停止K3按鍵有效，模擬燈桿“停止”K4按鍵有效，模擬光源和模擬風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，強(qiáng)度值

4、均為“80 ”K5按鍵有效，地面光伏電站和屋頂光伏電站導(dǎo)入風(fēng)光互補(bǔ)控制器K6按鍵有效，風(fēng)力電站 1和風(fēng)力電站2導(dǎo)入風(fēng)光互補(bǔ)控制器K7按鍵有效，風(fēng)光互補(bǔ)控制器，逆變器導(dǎo)入工作K8按鍵有效，所有直流負(fù)載導(dǎo)入工作K9按鍵有效，所有交流負(fù)載導(dǎo)入工作K10按鍵有效，模擬風(fēng)機(jī)、模擬光源強(qiáng)度值為“80 ”，所有分布式能源和常規(guī)能源導(dǎo)入，所有直流負(fù)載和交流負(fù)載導(dǎo)入并工作參數(shù)四.單片機(jī)控制模塊功能設(shè)計(jì)1. 風(fēng)光互補(bǔ)控制器程序設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1、在滿足上述參數(shù)一、二、三的基礎(chǔ)上，再實(shí)現(xiàn)如下功能：2、數(shù)碼管顯示（1）4位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)蓄電池電壓、控制器輸出電壓的交替實(shí)時(shí)顯示，每種電壓 顯示2秒；電壓顯示為4位數(shù)，即小數(shù)點(diǎn)

5、后保留2位；3、二極管指示燈顯示要求LED3實(shí)現(xiàn)蓄電池充電（或可充電）指示，LED4實(shí)現(xiàn)蓄電池放電（或可放 電）指示丄ED5實(shí)現(xiàn)市電互補(bǔ)接入信號（24V導(dǎo)軌電源）指示。2. 電路板裝配及功能調(diào)試任務(wù)要求:（1 ）焊接逐日系統(tǒng)電路的“ MP1584EN降壓電路”模塊，電路原理圖如圖SS14JPvriODOLfr-G5 iiev/iODOjfClT卜1所示，相應(yīng)的元器件清單如表2所示。圖1 MP1584EN 降壓電路表2 MP1584EN降壓電路元器件清單序號位號物料名稱名稱封裝數(shù)量1D1SS14貼片二極管SMB12D2SS34貼片二極管SMB13C1、C40.1UF/50V貼片電容080524C

6、235V/1000 uF直插電解電容直插15C3150PF/50 uF貼片電容080516C516V/1000UuF直插電解電容直插17R1、R6100K貼片電阻080528R213 K貼片電阻080519R3330 K 1%貼片電阻0805110R4150 K貼片電阻0805111R547 K 1%貼片電阻0805112L122uH貼片電感IND1045 貼片功率電感SLF1014510*10*4.5mm113U1MP1584EN貼片芯片S0-81(3)裝配的電路板應(yīng)焊接牢固、接觸良好，無虛焊和假焊；電路板無燒焦,或銅箔脫落現(xiàn)象。(4)調(diào)試裝配的電路板使其能夠?qū)崿F(xiàn)輸入 +24V時(shí)輸出+6.6

7、V參數(shù)五.遠(yuǎn)程控制與系統(tǒng)運(yùn)行1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)體系遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括登錄界面、監(jiān)視界面、操作界面、微電網(wǎng)運(yùn)行控制界面4個(gè)主模塊。設(shè)置用戶登錄管理，能實(shí)現(xiàn)用戶登錄。用樹形圖菜單切換進(jìn)入各個(gè)窗 口，任意窗口均設(shè)有“退出系統(tǒng)”構(gòu)件，點(diǎn)擊“退出系統(tǒng)”構(gòu)件可退出系統(tǒng)。2. 登錄界面登錄界面，通過用戶名和密碼進(jìn)行登錄，用戶名為“日期 +場次+工位”組 成(如20日，則為2002)，密碼和用戶名相同；只有用戶名和密碼輸入正確， 點(diǎn)擊“進(jìn)入系統(tǒng)”才能進(jìn)入系統(tǒng)，密碼錯(cuò)誤則不能進(jìn)入系統(tǒng)。3. 監(jiān)視界面(1) 監(jiān)視界面實(shí)時(shí)顯示直流負(fù)載電壓與電流，交流負(fù)載電壓與電流的數(shù)據(jù)采 集及顯示，標(biāo)注相關(guān)單位；監(jiān)視界面實(shí)時(shí)顯示

8、溫度、風(fēng)速、光照強(qiáng)度、濕度等參 數(shù)，標(biāo)注相關(guān)單位；(2) 監(jiān)視界面實(shí)時(shí)顯示直流負(fù)載功率和交流負(fù)載功率曲線圖，時(shí)間范圍1分鐘，采樣周期1秒，并標(biāo)注相關(guān)單位；4. 操作界面(1) 制作開關(guān)控件，獨(dú)立控制所有繼電器開關(guān)按鍵設(shè)計(jì)；(2) 制作開關(guān)控件，獨(dú)立控制模擬風(fēng)機(jī)、模擬光源的啟動(dòng)與關(guān)閉；并制作控件，實(shí)現(xiàn)模擬光源、模擬風(fēng)機(jī)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)；(3) 制作開關(guān)控件，獨(dú)立控制模擬光源燈桿的“啟動(dòng)”、“復(fù)位”、“停止”操 作；(4) 制作開關(guān)控件，實(shí)現(xiàn)“參數(shù)三、本地控制與 PLC設(shè)計(jì)”的所有手動(dòng)按鍵功 能；5. 微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行在力控“操作界面”中，制作“微網(wǎng)系統(tǒng)”按鍵；“微網(wǎng)系統(tǒng)”按鍵有效：模擬光源處于“正午”狀

9、態(tài)（模擬光源燈桿垂直工程環(huán)境模擬平臺），光照強(qiáng)度為“90 ”，風(fēng)力強(qiáng)度保持90 ;所有分布式能源投入工作，所有負(fù)載導(dǎo)入并工作；參數(shù)六.區(qū)域能源分析與規(guī)劃1. 能源需求分析某島嶼位地形圖如圖2所示圖2東澳島地形圖根據(jù)某島嶼的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)海島的用能負(fù)荷將達(dá)到5297.5KW，根據(jù)負(fù)荷 容量及使用率統(tǒng)計(jì)，每天平均總耗電約為 84760KWh，每天實(shí)際用能負(fù)荷用電 變化幅度為50%。其中提供空調(diào)制冷、制熱的耗電量為 25%。該島嶼年可提供 生物質(zhì)14000噸。2. 光伏發(fā)電產(chǎn)能分析單位面積光伏電站功率分析。光伏電站電池組件面的面積約占站區(qū)面積的35%左右，組件轉(zhuǎn)換效率為15%，工程項(xiàng)目光伏發(fā)電系統(tǒng)整機(jī)轉(zhuǎn)換率為80% ；3. 風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能分析單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容量。單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容量為50KW，所選風(fēng)機(jī)功率與等效倍率的1KW風(fēng)機(jī)功率與風(fēng)速模型關(guān)系如下述表達(dá)式：當(dāng) 0X3 時(shí)， b當(dāng) 3X8 時(shí)，- (40424 - 28657X + 60.51X2 - 2.3 IY1)當(dāng) 8X12 時(shí)- ()3.36-450.87 + 115.45%2 -5.85)當(dāng) 12X14 時(shí)，戶(巧(3364 + 7ll.44X-85.71F + 2.83X)工程項(xiàng)目光伏發(fā)電系統(tǒng)整機(jī)轉(zhuǎn)換