風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項完整版包括附件-2022年全國職業(yè)院校技能大賽賽項正式賽卷

2022年全國職業(yè)院校技能大賽風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷選手須知：(1)任務書正卷部分共35頁，如出現任務書缺頁、字跡不清(2)競賽時間共7.5小時(不包含中途休整半小時),包括系統(tǒng)(3)參賽選手提交的任務書、答題紙以及電子檔資料中不得體(4)參賽選手認定競賽設備的器件有故障可提出更換，器件經(5)競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設備(6)在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾(7)選手應愛惜設備，節(jié)約耗材。選手在競賽過程中，不得踩(一)競賽平臺競賽由光伏系統(tǒng)設計軟件平臺、光伏電站、風電仿真，主要包含路燈系統(tǒng)、光伏水泵系統(tǒng)、離網系圖1光伏供電裝置外形圖及方向定義PLC、PLC模擬量擴展模塊、調壓模塊、繼電器將光伏電池組件4#組成1號光伏電站，1#、2#、3#組成2號光伏電站。設備與器件組成。如圖2所示是風力供電裝置示意圖2風力供電裝置示意圖逆變與負載系統(tǒng)上，部分負載已拆除，負載的連接(1)號碼管在套入時，所有接線方向垂直于地面的套管，號碼及字母組合讀序從遠離接線端至接線口，所有接線方向平&&(2)在壓接接線端子時，剝開的線芯插入接線端子套時，將所有的線芯全(反面),壓接后，壓接部位不允許有導線外露。如圖4所示。風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷(3)單個U型冷壓端子在插入端子排時，U型部分應充分插入，并保證正面朝外，如圖5所示。(4)本系統(tǒng)中的RJ45水晶頭壓接均采用T568B線序，即RJ45型水晶頭插頭各腳與網線顏色對應為：1—白橙，2—橙，3—白綠，4—藍，5—白藍，6—綠，7—白棕，8—棕，如圖6所示，要求網線壓接可靠，各線線芯壓到底與水晶頭端頭齊平，銅觸面要低于水晶頭槽面約1mm,確保觸面與線芯內導線接觸充分，以太網線的外皮要壓入水晶頭內。串口服務器中RS485的接線定義：RJ45水晶頭的3號引腳白綠為“A”,1串口服務器中RS232的接線定義：RJ45水晶頭的2號引腳橙為“A”,1號(5)每根網線的兩端需要用扎帶捆扎號碼管作為線號標記，編號從W1開始依次順延，每根網線編號唯一。每個線號標記方向如圖9,水晶頭插入固定RJ45端口后，線號標記位于能夠直接觀測到的一側。(6)在本任務書范圍內涉及的號碼套入、冷壓頭均壓痕及U型冷壓端子在插入端子排、網線制作時的工藝均參照圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示。(7)如果系統(tǒng)之間的互連線不是護套電纜，需要用纏繞管將散線包裹好。任務一：光伏電站規(guī)劃設計(10%)要求：能夠利用光伏系統(tǒng)設計軟件平臺如圖10根據指定的項目需求，設計出合理的光伏電站規(guī)劃方案，經過模擬運行調整系統(tǒng)參數，最終輸出財務分析文件、設計方案、可研報告。圖10光伏系統(tǒng)設計軟件平臺一、光伏電站規(guī)劃設計方案(10分)在電腦中安裝有光伏系統(tǒng)設計軟件，設計一種“用戶側并網系統(tǒng)”,項目名稱命名為《用戶側并網系統(tǒng)》。項目中的氣象數據來源采用國際通用衛(wèi)星數據，氣象數據與項目當地地址一致，項目有效占地面積15000M,設計光伏并網系統(tǒng)容量為1.2MW即(1)項目地址選擇為山東省德州市，客戶名稱為“客戶A”,地址為山東省德州市，設計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設計方公司地址為蕪湖市，設計人員名稱為選手所在的工位號，如：01,其余信息默認。(2)要求完成直流側設計，其中光伏組件型號設定為“PV-400”,其參數要求如下：生產廠家：技能大賽參賽組功率公差：0%最大功率時電流：9.74A短路電流：9.9A組件轉化效率：19.9%開路電壓溫度系數：-0.25%/℃標準組件發(fā)電條件：43℃最大功率：400Wp最大功率時電壓：41.1V開路電壓：50.4V系統(tǒng)最大電壓；1500V功率溫度系數：-0.34%/℃短路電流溫度系數：0.04%/℃組件尺寸(長*寬*高):2015*996*35mm風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷逆變器型號設定為“INV-500”,其參數要求如下：最大直流電壓：900V最大直流功率：550KWMPPT個數：1最大交流輸出電流：750A額定輸出功率：500KW逆變器額定輸出電壓：380V價格：200000元/臺截圖并保存陣列傾角優(yōu)化界面，體現設計的傾角和方件詳細參數界面，截圖并保存選用的組件特性參數2張(不同輻射條件下I-V變化圖、不同輻射條件下P-V變化圖),體現組件技術參數和性能曲線；截圖并保存方陣布置界面和方陣布置圖界面，體現陣列排布情況并滿足項目容量計算；設計結論能夠符合項目要求；截圖并保存直流傳輸(3)要求系統(tǒng)設計完成后，生成財務分析文件、用戶側并網系統(tǒng)設計方案、估系統(tǒng)的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務狀況，借設計方案包含所選產品的詳細技術參數及相關2任務二：光伏電站的搭建(25%)一、光伏電站的安裝與搭建(9分)照如圖10所示，將比賽提供的4組防逆流二極管端子排安端子排為1號電站，中間兩組端子排為2號電站。匯流箱內部線號與圖11要求圖11光伏匯流箱內部接線圖(最上方4個為防逆流二極管端子)光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖如圖12所示R圖12光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖復命名(電源線除外，在本任務書中所有線標套管號碼均按此要求)。安裝于逆變與負載系統(tǒng)上)。光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖見圖12、圖表1光伏供電系統(tǒng)繼電器定義配置表序號繼電器功能序號繼電器功能1西東運動指示燈8控制投射燈2和燈2按鈕指示燈2東西運動指示燈9控制光伏電站2投入/切出3轉及向東偏轉指示燈控制光伏電站1投入/切出4轉及向南偏轉指示燈5轉及向西偏轉指示燈6轉及向北偏轉指示燈控制變頻器及電機負載啟動7現控制電源分布、擺桿電機控制回路、投射燈控制回(1)控制單元的布線與接線根據表2S7-200SMARTPLC的配置表及表3的線徑和顏色要求表，完成表2S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置表序號序號1繼電器KA1線圈旋轉開關自動擋2繼電器KA2線圈急停按鈕3繼電器KA3線匿4繼電器KA4線圈啟動按鈕5繼電器KA5線圈向東按鈕6繼電器KA6線圈向南按鈕7繼電器KA7線匿向西按鈕8繼電器KA8線圈向北按鈕9繼電器KA9線圈東西按鈕繼電器KA10線圈西東按鈕繼電器KA11線圈繼電器KA12線圈繼電器KA13線圈繼電器KA14線圈啟動指示燈停止指示燈光線傳感器向南信號光線傳感器向北信號光線傳感器向東信號光線傳感器向西信號序號序號142M5光照度傳感器輸出信號36Al0-表3S7-200SMARTPLC接線的線徑和顏色要求序號結束端線型序號結束端線型1略0.3mn藍色2N略0.3mn藍色30.75mm2黃綠色略0.3mn藍色4略略0.3mn藍色5略略0.3mm藍色6略略0.3mn藍色7略略0.3mm藍色8略略0.3mn藍色9略略0.3mm藍色略略0.3mm藍色略略略略略略略略略略略略略略0.3mm藍色略略0.3mm藍色略0.3mn藍色略略0.3mm藍色略略0.3mm紅色略M略0.3mm白色略略0.3mm白色略略0.3mm藍色略略0.3mm藍色略略0.3mm白色略(3)調壓模塊的布線及接線M4?u⊙(4)繼電器的安裝、布線與接線KAπ負載電烈地源→,接則意一,載想中坪任務接T1,接時，務C政滾驚堿11獻礦w放I3I按體室成繼電器布線與接線要有合理的線標套管，其中線標套管K01～K06用于互鎖信號。1.光伏電站特性參數測試將光伏供電控制單元的選擇開關撥向左邊時，PLC處在手動控制狀態(tài)，按照下列要求測試相關光伏電站的輸出參數，將下面測試的數據分別填在答題紙表1～表4中，并在表中計算功率。測試說明(1)下列各測試數據來源于光伏供電系統(tǒng)電壓表、電流表測試數據，并要求自行合理選取實時采集的數據測試點(必須包含最大功率點、短路點、開路點),使得答題紙上所畫曲線平滑。(2)下列各測試數據的選取，每一個表的第一組為開路狀態(tài)點、最后一組量擴展模塊的輸入通道檢測范圍為0~20mA,根據PLC采集的模擬量信號，將其轉(1)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,調節(jié)光伏電池組件處于正對投射燈狀態(tài)，分別使用萬用表測量每塊光伏組件(2)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,調節(jié)光伏電池組件處于正對投射燈狀態(tài)，將光照強度減小即調壓模塊輸出AC120V,檢測當前光照強度及1號、2號光伏電站同時發(fā)電輸出特性。調節(jié)光伏供電系統(tǒng)的可調變阻器負載，測試(3)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,光伏電池組件與投射燈角度與要求(1)相同，將光照強度調節(jié)到最大即調壓模塊輸出AC220V,檢測當前光照強度及1號、2號光伏電站同時發(fā)電的輸出調節(jié)光伏供電系統(tǒng)的可調變阻器負載，測試(4)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,光伏電池組件與投射燈角度與要求(1)相同，將光照強度調節(jié)到最大即調壓調節(jié)光伏供電系統(tǒng)的可調變阻器負載，測試到根據答題紙表2、表3和表4記錄的數據，在答題紙坐標圖1上分別繪制3條光伏電池組件輸出功率(縱坐標)-電壓(橫坐標)特性曲線，在答題紙坐標圖2上分別繪制3條光伏電池組件電流(縱坐標)-電壓(橫坐標)特性曲線。標的分度值，使得所畫曲線能充滿所給畫面80%以上的區(qū)域。(1)通過光伏電站測試數據定性，分析光照強度對光伏電池開路電壓、短路電流的影響；(2)根據參數測試數據，簡述防逆流二極管在光伏電站中的作用。三、光伏電站的編程與調試(9分)(1)按下向東按鈕，光伏電池組件向東偏轉4秒后停止偏轉運動。在光伏(2)按下向西按鈕，光伏電池組件向西偏轉4秒后停止偏轉運動。在光伏(3)按下向北按鈕，光伏電池組件向北偏轉4秒后停止偏轉運動。在光伏(4)按下向南按鈕，光伏電池組件向南偏轉4秒后停止偏轉運動。在光伏(5)按下東西按鈕，擺桿由東向西偏轉4秒后停止偏轉運動。在擺桿由東(6)按下西東按鈕，擺桿由西向東偏轉4秒后停止偏轉運動。在擺桿由西(7)按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1亮4秒。在此過程中再次(8)按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2亮4秒。在此過程中再次(1)按下向東按鈕，光伏電池組件連續(xù)向東偏轉，直至接觸到東限位位置，(2)按下向西按鈕，光伏電池組件連續(xù)向西偏轉，直至接觸到西限位位置，(3)按下向北按鈕，光伏電池組件連續(xù)向北偏轉，直至接觸到北限位位置，(4)按下向南按鈕，光伏電池組件連續(xù)向南偏轉，直至到達南限位位置，(5)按下東西按鈕，擺桿連續(xù)由東向西偏轉，直至到東西限位位置停止偏(6)按下西東按鈕，擺桿連續(xù)由西向東偏轉，直至到達西東限位位置停止偏轉，在此過程中再次按下西東按鈕或按下停止按鈕或(7)按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1持續(xù)點亮，在此過程中再次(8)按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2持續(xù)點亮，在此過程中再次(9)在手動狀態(tài)下將光伏電池組件運行到合適位置，選擇開關撥到自動位置，按下啟動按鈕，則光伏供電裝置按以下流程工作：(10)擺桿連續(xù)向西運動，碰到擺桿東西限位開關后停止運動，投射燈1(11)3秒后擺桿向東運動，每走1秒停1秒，直到運行到垂直限位，過(12)光伏電池組件追蹤到位后3秒，擺桿繼續(xù)向東運動，每走1秒停1(13)上述(10)~(12)功能運行過程中，啟動按鈕指示燈常亮，按下向四、觸摸屏組態(tài)與通訊設置(2分)并且在觸摸上可以分別修改2個電站的投入時間，投入時間設定范圍：3~7秒；一、風電場的安裝與搭建(7分)⑦RiG-RWND-2wn-圖16風力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖(1)控制單元的布線與接線在不改變風力供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕的功能，按照配置表表4S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置表序號輸入輸出序號輸入輸出1順時按鈕指示燈風速檢測信號23停止按鈕指示燈4啟動按鈕指示燈5恢復按鈕指示燈67繼電器KA15線圈8繼電器KA16線圈9繼電器KA17線圈繼電器KA18線圈繼電器KA19線圈急停按鈕啟動按鈕旋轉開關自動擋表5S7-200SMARTPLC接線的線徑和顏色要求結束端線型結束端線型1略2N略3略 4略略5略略6略7略略8略略9略略略略略略略略略略略略風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷略略略略略略(3)繼電器的安裝、布線與接線根據任根據任源KA18KA15K各點按照任務書要求，對應接PLC輸出根據任源根據任一源根據任源根據任源圖17風力供電系統(tǒng)繼電器接線圖序號繼電器功能序號繼電器功能1風場順時運動控制4尾舵撤銷側風偏航控制2尾舵?zhèn)蕊L偏航控制5控制風力電站投入/切出3風場逆時運動控制信號，線標套管不得與其它導線的線標套管號碼重復命名(電源線除外)。二、風力發(fā)電機的特性測試(2分)節(jié)風力供電裝置的水平軸永磁同步風力發(fā)電測試數據，并要求自行合理選取實時采集的數據測試點(必須包含最大功率點、短路點、開路點),使得答題紙上所畫曲線平滑。三、風電場的編程與調試(7分)(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱順時移動4秒后停止移動，同時順時按鈕指示燈亮4秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕或(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱逆時移動4秒后停止移動，同時逆時按鈕指示燈亮4秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕(3)按下偏航按鈕，風力發(fā)電機作側風偏航動作4秒后停止移動，同時偏(4)按下恢復按鈕，風力發(fā)電機作撤銷側風偏航動作4秒后停止移動，同(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱連續(xù)順時移動，同時順時按鈕指示燈(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱連續(xù)逆時移動，同時逆時按鈕指示燈(3)按下偏航按鈕，風力發(fā)電機連續(xù)做側風偏航動作，同時偏航按鈕指示(5)在上位機力控組態(tài)軟件未開啟的情況下，按下啟動按鈕，風力供電裝(6)風場連續(xù)逆時針方向運動，碰到逆時方向限位開關后再連續(xù)順時針方(7)當風場順時針運動時，風場軸流風機以50Hz頻率運行，當風場逆時(8)當檢測到強風信號時，風機尾翼偏航45°,當檢測到弱風信號時，(9)上述(6)~(8)的整個過程中，啟動按鈕指示燈常亮。按下順時按鈕、逆時按鈕、偏航按鈕或恢復按鈕，均無動作。按下停(1)在上位機力控組態(tài)軟件未開啟的情況下，當風力單元的選擇開關處在調試狀態(tài)指示燈點亮，風場軸流風機自動以45Hz啟動，風力發(fā)電機(2)通過滑動調節(jié)風力供電系統(tǒng)觸摸屏上的風場強度調節(jié)控件，可以將風場頻率由0Hz線性調節(jié)到50Hz,能夠在觸摸屏上顯示當前風場強度在不同風場(3)上述過程中再次按下風電場調試按鈕，風電場切出運行，風場軸流風(4)風力電站投入過程中，按下停止按鈕或急停按鈕，對應電站停止運行，四、測試蓄電池充放電數據(2分)供電單元觸摸屏上的風電場調試按鈕后使得風電場投入，風場自動以初始45Hz2.設置此時風力模擬電壓值為所測得的風力電站輸出電壓(可調節(jié)范圍0~30V),設置模擬蓄電池電壓為蓄電池實測電壓(可調節(jié)范圍0~15V)。兩種波形的正占空比數值。截圖并保存在U盤M圖18逆變與負載系統(tǒng)接線圖調和右下橋功率管的驅動信號波形2,要求測得波形1置于示波器顯示屏下方，測得波形2置于示波器顯示屏上方，兩個波形不出現波形2.設置逆變器輸出頻率為52Hz,合理設置調制效值為187V,使用示波器測量逆變器的輸出波形，要求在波形右上角顯示測得波形的頻率及最大值，截圖保存在U盤和手提計算機的桌面，文件名為：52Hz3.合理設置調制比，使逆變器輸出電壓有效值220V,頻率50Hz的正弦波。設置示波器水平掃描時基設置為500.00ns/div,垂直偏轉靈敏度設置為2.00V/div,將死區(qū)時間分別調至600ns、2700ns,依次使用示波器雙蹤同時測形2,要求測得波形1置于示波器顯示屏上方，測得波形2置于示波器顯示屏文件名分別為：600ns死區(qū)SPWM波形、2700ns死區(qū)SPWM波形。三、多能源、多負載能源調度運營(9分)照度燈，自動調度運行時，系統(tǒng)處于不同的時間，對應輻照度9軸流風機運行時間os頻率設定值0.00Hz實際輸出值0.00Hz備用電站1備用電站1常用電站切出投入LN模擬電壓：13V蓄電池負載1啟動負載2啟動負載3啟動圖19風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面圖(2)控制軸流風機的變頻器頻率設定值控件及實際值顯示控件，軸流風機的運行時間顯示控件(累計運行時間)。(3)能夠根據任務四中多能源、多負載能源調度運營中的任務要求實現表8功能。要求在相關繼電器動作時，界面上的相應觸點能同光伏電站初始化：光伏電站投射燈2點亮，擺桿運風電場初始化：風電場運行到順時限位處，偏(1)清晨：光伏電站的擺桿從東西限位開始向東運動，每運動1秒停1秒同時打開，調節(jié)投射燈光照強度，使得采集輻照度(2)上午：清晨時間段結束后，光伏電站的擺桿繼續(xù)向東運動，每運動2上午時間段內，2盞投射燈同時打開，調節(jié)(3)中午：光伏電站的擺桿觸發(fā)垂直位置傳感器，擺桿運動停止10秒，(4)下午：中午時間段結束后，光伏電站的擺桿從垂直位置傳感器開始向(5)傍晚：下午時間段結束后，光伏電站的擺桿繼續(xù)向東運動，每運動1秒停1秒為一個周期，直到擺桿觸發(fā)西東限位，擺桿在(6)夜晚：傍晚時間段結束后，光伏電站的擺桿自東向西連續(xù)運動，直到風場軸流風機運行曲線如圖20所示，其中第10秒到第55秒為一個運行周圖20軸流風機運行曲線(1)將軸流風機不運行，此時風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),定義為無風，此時偏航尾翼處于恢復狀態(tài)；(2)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),定義為低風速，此時偏航尾翼處于恢復狀態(tài)；(3)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為1(即DSP控制信號輸出高電(1)當上位機風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中風光互補控制面板工作方電控制單元的選擇開關都撥向自動控制狀態(tài)(若僅將一個選擇開關或沒有選擇(2)選擇好運營模式后，按下風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中的自動啟(3)系統(tǒng)準備好后，光伏電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍3下，之后傍晚->夜晚為一個周期，重復該周期運行。白天時間段(清晨、上午、中午、下午、傍晚)內，光伏組件持續(xù)對光進行追蹤，夜晚時間段，光伏組件自動回(4)系統(tǒng)準備好后，風力電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍3下，之后表7電源類型定義表序號電站名稱電站定義11號光伏電站常用電站22號光伏電站備用電站13風電場備用電站2(1)最大功率輸出模式用電站2按照最大功率來運轉，有多少能源(2)負載優(yōu)先模式(3)功率優(yōu)先模式功率優(yōu)先模式下，電站隨能源情況進行工作表8多能源、多負載能源調度運營表序號調度模式選擇電站情況負載情況1最大功率輸出(1)白天時間段，常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不(2)有風情況下，備用50Hz頻當模擬蓄電池電壓≤11V時，只有警示燈負載自動工作，當模擬蓄電池電壓>11V時，警示燈自動工作舞臺燈自動工作，負載交流電機以率自動工作2負載優(yōu)先模式(1)當模擬蓄電池電壓≤11V時：白天時間段常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不投入；有風情況下風情況下，備用電站2不((2)當模擬蓄電池電壓2>11V時：僅白天警示燈工作時，常用電站1投入；(1)警示燈通過組態(tài)軟件手動投入工作或(2)舞臺燈通過組態(tài)軟件手動投入工作或3)負載交流電機通用電站1投入；僅有風情況下，負載交流電機以20Hz頻率運行時，備用電站2投入。3功率優(yōu)先模式(1)白天時間段，常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不((2)高風速情況下，備用電站2自動投入，無風交情況下，備用電站2不投交流電機自動以20Hz頻率工作；負載交流電機自動以20Hz頻率工作，警示燈工作；警示燈；流電機自動以50Hz頻率工作；舞臺燈，警示燈(僅高風速下工作);舞臺燈四、風光互補發(fā)電系統(tǒng)實時監(jiān)控(7分要求上位機各界面名稱與所要求設計的名稱一致，用中文標識。各界面中相關按鈕控件、位置控件、指示燈控件、下拉菜單等的名稱必須用中文名稱，圖表、曲線、顯示控件也應有中文名稱及單位。各界面中有關底框顏色、按鈕框底色、指示燈顏色等與給定樣圖一致。(一)身份登錄管理界面圖21身份登陸管理界面圖22管理員登陸后界面圖23運維員登錄后界面組態(tài)軟件運行后，僅能顯示登錄界面，如圖21顯示下拉框選擇不同角色：管理員或運維員。要求分別能夠按照管理員(用戶名為能進行操作控制。運維員(用戶名operation,密碼為oper1234)身份登錄后以管理員身份登陸后界面見圖22,即管理員擁有風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理權限、電站設備檢測與控制權限、能源管理權限；以23,即運維員僅擁有電站設備檢測與控制權限。在圖22、23中，點擊相關按鈕(二)電站設備檢測與控制界面設計電站設備檢測與控制界面，參考圖24所示止位，負載及對應的狀態(tài)指示燈停止。其中負載電機的運行頻率可以通過按鈕切換低速/高速，低速運行時頻率為20Hz,高速運行時頻率為50Hz。3.按下界面中光伏供電系統(tǒng)和風力供電系統(tǒng)的面板操作控件，也能完成相應的手動控制。4.界面跳轉按鈕功能。5.在該界面中還要求完成以下功能：(1)設置逆變與負載系統(tǒng)死區(qū)時間下拉框，下拉框中有300、600、800、1000、1200、1800、2100、2400、2700、3000共10項數據，(2)設置逆變與負載系統(tǒng)調制比窗，調制比是供選擇和測量逆變器輸出電壓幅度波形使用，調制比范圍為0.7-1(分辨率為0.1)。(3)設置逆變與負載系統(tǒng)基波窗，基波頻率在50Hz至60Hz之間可調，分辨率為1Hz(基波頻率設置值小于50Hz時直接將設置值定為50Hz或基波頻率設置值大于60Hz時直接將設置值定為60Hz)。電站設備檢測與控制界面電站設備檢測與控制界面光伏電站東限位西限位北限位南限位垂直限位東西限位西東限位風力電站基波頻率負載控制面板逆變參數調節(jié)面板死區(qū)時間ns調制比根據圖25所示圖樣，設計系統(tǒng)能源管理界面，并在該界面中要求完成以下功能：(1)要求設計相關控件，要求能夠采集并實時顯示光伏電站輸出電壓、電流、功率；能夠采集并實時顯示風力電站輸出電壓、電流、功率；能夠采集并實時顯示逆變與負載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、輸出電流、功率等數據，單位和采集精度與圖樣一致。(2)設計光伏電站累計發(fā)電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在光伏電站處于投入(兩個電站至少投入一個)的狀態(tài)下，電站累計投入時間增加，發(fā)電量增加，當沒有電站投入的情況下，投入時間和發(fā)電量停止累鐘的光伏電站發(fā)電時間和發(fā)電量，設置合適的柱狀圖量圖例相同。注：為了便于觀察，光伏電站發(fā)電量將實際測得值擴大3600000倍。(3)設計風力電站累計發(fā)電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在風力電站處風力電站發(fā)電量將實際測得值擴大3600000倍。(4)設計負載累計用電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在有負載單元有負載用電量將實際測得值擴大3600000倍。光伏電站輸出信息能源管理界面光伏電站輸出信息11920光優(yōu)電能發(fā)是0風力電始發(fā)電量987654443210圖25能源管理界面任務五：能源信息化管理(18%)要求：能夠組網完成能源互聯(lián)網云平臺(以下簡稱云平臺)的搭建，設置一、云平臺搭建組網與通訊設置(5分)以太網光伏供電系統(tǒng)圖26能源互聯(lián)網網絡結構圖按照能源互聯(lián)網網絡結構圖中的定義，將風光互補發(fā)系參考圖27,其中串口服務器中的參數已經設置好，IP地址為192.168.2.要求將光伏供電系統(tǒng)PLC的IP地址為192.168.2.55,風力供電系統(tǒng)PLC的IP地址為192.168.2.66,智能無線終端IP設置為192.168.2.33;光伏控制器接入串口服務器的第二個端口，端口號為20002,號碼管為COM2A、COM2B、COM2G;風力控制器接入串口服務器的第三個端口，端口號為20003,號碼管為COM3A、COM3B、COM3G;逆變控制器接入串口服務器的第四個端口，端口號為20004,號碼管為COM4A、COM4B、COM4G。PLC的默認端口號為設備交換機云平臺服務器串口服務器一體機風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)智能無線終端圖27系統(tǒng)網絡連接關系與分配示意在上位機中按住鍵盤上windows鍵+R鍵，在跳出的運行窗口中輸入CMD,確定圖28啟動命令窗口風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷fron192.168.2.1fron192.168.2.1:bytesPackets:Sent*4,Received-4.Lost-0(@yApproxinateroundtriptinesinnilli-sMininun"183ns,Maxinun-268ns.Average-158me二、云端數據采集(5分)192.168.0.1XX(XX為選手當前所在的圖30信息化數據采集界面需要采集的數據包含光伏PLC投射燈1狀態(tài)風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書卷三、云平臺能源管理應用設計與發(fā)布(4分)備編號為選手當前的工位號，如01,數據配置選擇智能無線終端。完成后截圖并保存設備監(jiān)控界面在計算機桌面上，體現基本設備信息和實時數據，命名為量名，能夠關聯(lián)光伏PLC投射燈1狀態(tài)(指示燈變化)、投射燈2狀態(tài)(指示燈變化)、風力場順時狀態(tài)(指示燈變化)、風力場逆時狀態(tài)(指示燈變化)、光伏四、能源信息化管理與運營(4分)要求：在運營駕駛艙中添加組態(tài)、地圖兩個個組(1)在組態(tài)組件的界面中展示光伏PLC投射燈1狀態(tài)(指示燈變化)、投射燈2狀態(tài)(指示燈變化)、風力場順時運動狀態(tài)(指示燈變化)、風力場逆時運動狀態(tài)(指示燈變化)、光伏電站電壓、光伏電站電流、風電場電壓、風電場(2)能夠在地圖組件里監(jiān)控到競賽設備的地理位置為安徽省蕪湖市弋江區(qū)2022年全國職業(yè)院校技能大賽風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項選手須知：(1)任務書正卷部分共35頁，如出現任務書缺頁、字跡不清(2)競賽時間共7.5小時(不包含中途休整半小時),包括系統(tǒng)(3)參賽選手提交的任務書、答題紙以及電子檔資料中不得體(4)參賽選手認定競賽設備的器件有故障可提出更換，器件經(5)競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設備(6)在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾(7)選手應愛惜設備，節(jié)約耗材。選手在競賽過程中，不得踩風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(一)競賽平臺競賽由光伏系統(tǒng)設計軟件平臺、光伏電站、風電光伏系統(tǒng)設計軟件能夠用于光伏電站和光伏發(fā)電應仿真，主要包含路燈系統(tǒng)、光伏水泵系統(tǒng)、離網系并網系統(tǒng)五個典型系統(tǒng)的設計類型，以工程項財務分析文件、系統(tǒng)設計方案、可研性報告，對方圖1光伏供電裝置外形圖及方向定義光伏供電裝置上的四塊光伏電池組件、光線傳感器箱已拆卸下，其中光伏電池組件的電纜線已拆卸下，2.2.光伏供電系統(tǒng)光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出PLC、PLC模擬量擴展模塊、調壓模塊、繼電器拆除，繼電器及底座均已拆下，觸摸屏通信線已拆將光伏電池組件4#組成1號光伏電站，1#、2#、3#組成2號光伏電站。設備與器件組成。如圖2所示是風力供電裝置示意圖2風力供電裝置示意圖風力供電系統(tǒng)主要由風電電源控制單元、風電輸逆變與負載系統(tǒng)上，部分負載已拆除，負載的連接(1)號碼管在套入時，所有接線方向垂直于地面的套管，號碼及字母組合讀序從遠離接線端至接線口，所有接線方向平(2)在壓接接線端子時，剝開的線芯插入接線端子套時，將所有的線芯全(反面),壓接后，壓接部位不允許有導線外露。如圖4所示。圖5U型冷壓頭與端子排連接示意圖圖5U型冷壓頭與端子排連接示意圖(4)本系統(tǒng)中的RJ45水晶頭壓接均采用T568B線序，即RJ45型水晶頭插頭各腳與網線顏色對應為：1—白橙，2—橙，3—白綠，4—藍，5—白藍，6—晶頭端頭齊平，銅觸面要低于水晶頭槽面約1mm,確保觸面與線芯內導線接觸串口服務器中RS232的接線定義：RJ45水晶頭的2號引腳橙為“A”,1號引腳白橙為“B”,6號引腳綠為“G”,如圖8所示。風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(5)每根網線的兩端需要用扎帶捆扎號碼管作為線號標記，編號從W1開始依次順延，每根網線編號唯一。每個線號標記方向如圖9,水晶頭插入固定(6)在本任務書范圍內涉及的號碼套入、冷壓頭均壓痕及U型冷壓端子在插入端子排、網線制作時的工藝均參照圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖(7)如果系統(tǒng)之間的互連線不是護套電纜，需要用纏繞管將散線包裹好。(二)競賽任務任務一：光伏電站規(guī)劃設計(10%)要求：能夠利用光伏系統(tǒng)設計軟件平臺如圖10根據指定的項目需求，設計出合理的光伏電站規(guī)劃方案，經過模擬運行調整系統(tǒng)參數，最終輸出財務分析文件、設計方案、可研報告。一、光伏電站規(guī)劃設計方案(10分)在電腦中安裝有光伏系統(tǒng)設計軟件，設計一種“用戶側并網系統(tǒng)”,項目名稱命名為《用戶側并網系統(tǒng)》。項目中的氣象數據來源采用國際通用衛(wèi)星數據，氣象數據與項目當地地址一致，項目有效占地面積15000M,設計光伏并網系統(tǒng)容量為1.2MW即(1)項目地址選擇為內蒙古呼和浩特市，客戶名稱為“客戶D”,地址為內蒙古呼和浩特市，設計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設計方公司地址為蕪湖市，設計人員名稱為選手所在的工位號，如：01,其余信息默認。(2)要求完成直流側設計，其中光伏組件型號設定為“PV-400”,其參數要求如下：生產廠家：技能大賽參賽組功率公差：0%最大功率時電流：9.74A短路電流：9.9A組件轉化效率：19.9%開路電壓溫度系數：-0.25%/℃標準組件發(fā)電條件：43℃最大功率：400Wp最大功率時電壓：41.1V開路電壓：50.4V系統(tǒng)最大電壓；1500V功率溫度系數：-0.34%/℃短路電流溫度系數：0.04%/℃組件尺寸(長*寬*高):2015*996*35mm風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書規(guī)格：單晶硅價格：2.5元/W逆變器型號設定為“INV-500”,其參數要求如下：最大直流電壓：900V最大直流功率：550KWMPPT個數：1最大交流輸出電流：750A額定輸出功率：500KW逆變器額定輸出電壓：380V件詳細參數界面，截圖并保存選用的組件特性參數2張(不同輻射條件下I-V變化圖、不同輻射條件下P-V變化圖),體現組件技術參數和性能曲線；截圖并保存方陣布置界面和方陣布置圖界面，體現陣列排布設計結論能夠符合項目要求；截圖并保存直流傳輸(3)要求系統(tǒng)設計完成后，生成財務分析文件、用戶側并網系統(tǒng)設計方案、估系統(tǒng)的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務狀況，借2任務二：光伏電站的搭建(25%)一、光伏電站的安裝與搭建(9分)照如圖10所示，將比賽提供的4組防逆流二極管端子排安端子排為1號電站，中間兩組端子排為2號電站。匯流箱內部線號與圖11要求+圖11光伏匯流箱內部接線圖(最上方4個為防逆流二極管端子)光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖如圖12所示連接導線在進入光伏供電系統(tǒng)時，必須經過接線端子排；連接導線在經過不同系統(tǒng)之間時，連接導線必須經過電氣連接件，接線要有合理的線標套管。線標套管號碼除了同1根導線兩端一致外，不得與其它導線的線標套管號碼重復命名(電源線除外，在本任務書中所有線標套管號碼均按此要求)。2.光伏供電系統(tǒng)的電路圖繪制將PLC控制的繼電器組從左向右分別定義為KA1～KA14(其中KA11～KA13安裝于逆變與負載系統(tǒng)上)。光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖見圖12、圖13。繼電器功能定義如表1。序號繼電器功能序號繼電器功能1轉及向南偏轉指示燈8控制投射燈2和燈2按鈕指示燈2轉及向北偏轉指示燈9控制光伏電站1投入/切出3西東運動指示燈控制光伏電站2投入/切出4東西運動指示燈5轉及向東偏轉指示燈6轉及向西偏轉指示燈控制變頻器及電機負載啟動7 現控制電源分布、擺桿電機控制回路、投射燈控制回(1)控制單元的布線與接線根據表2S7-200SMARTPLC的配置表及表3的線徑和顏色要求表，完成序號序號啟動指示燈急停按鈕2停止指示燈3繼電器KA1線匿啟動按鈕4繼電器KA2線圈燈1按鈕5繼電器KA3線圈燈2按鈕6繼電器KA4線圈西東按鈕7繼電器KA5線圈東西按鈕8繼電器KA6線圈向北按鈕9繼電器KA7線圈向西按鈕繼電器KA8線圈向南按鈕繼電器KA9線圈向東按鈕繼電器KA10線匿繼電器KA11線圈繼電器KA12線圈繼電器KA13線圈繼電器KA14線圈光線傳感器向東信號光線傳感器向西信號光線傳感器向北信號光線傳感器向南信號旋轉開關自動擋142M5光照度傳感器輸出信號36Al0-表3S7-200SMARTPLC接線的線徑和顏色要求結束端線型結束端線型1略2N略34略略5略6略略7略略8略略9略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略略M略略略略略略略略略 略 (3)調壓模塊的布線及接線○⊙圖13調壓模塊接線圖(4)繼電器的安裝、布線與接線各點按照任務書要求對應接各點按照任務書要求對應接PLC輸出根據任務書要求對應連接圖14光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖一火或也!負電源一，共剛負救書。安應負數4原接中，接對5,丹對波[1k堿桴情減務幫化齡4k地!控科圖15光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖二二、光伏電站的特性測試(5分)照下列要求測試相關光伏電站的輸出參數，將下面測試的數據分別填在答題紙風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(1)下列各測試數據來源于光伏供電系統(tǒng)電壓表、電流表測試數據，并要求自行合理選取實時采集的數據測試點(必須包含最大功率點、短路點、開路點),使得答題紙上所畫曲線平滑。(2)下列各測試數據的選取，每一個表的第一組為開路狀態(tài)點、最后一組量擴展模塊的輸入通道檢測范圍為0~20mA,根據PLC采集的模擬量信號，將其轉(1)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,調節(jié)光伏電池組件處于正對投射燈狀態(tài)，分別使用萬用表測量每塊光伏組件(2)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,調節(jié)光伏電池組件處于正對投射燈狀態(tài)，將光照強度減小即調壓模塊輸出AC120V,檢測當前光照強度及1號、2號光伏電站同時發(fā)電輸出特性。(3)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,光伏電池組件與投射燈角度與要求(1)相同，將光照強度調節(jié)到最大即調壓模塊輸出AC220V,檢測當前光照強度及1號、2號光伏電站同時發(fā)電的輸出(4)調節(jié)光伏供電裝置的擺桿處于垂直限位位置，同時點亮投射燈1和燈2,光伏電池組件與投射燈角度與要求(1)相同，將光照強度調節(jié)到最大即調壓到根據答題紙表2、表3和表4記錄的數據，在答題紙坐標圖1上分別繪制3條光伏電池組件輸出功率(縱坐標)-電壓(橫坐標)特性曲線，在答題紙坐標圖2上分別繪制3條光伏電池組件電流(縱坐標)-電壓(橫坐標)特性曲線。風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書標的分度值，使得所畫曲線能充滿所給畫面80%以上的區(qū)域。(1)通過光伏電站測試數據定性分析光照強度對光伏電池開路電壓、短路(2)根據參數測試數據，簡述防逆流二極管在光伏電站中的作用。三、光伏電站的編程與調試(9分)選擇開關處在手動控制狀態(tài)時：(1)按下向東按鈕，光伏電池組件向東偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(2)按下向西按鈕，光伏電池組件向西偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(3)按下向北按鈕，光伏電池組件向北偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(4)按下向南按鈕，光伏電池組件向南偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(5)按下東西按鈕，擺桿由東向西偏轉3秒后停止偏轉運動。在擺桿由東(6)按下西東按鈕，擺桿由西向東偏轉3秒后停止偏轉運動。在擺桿由西(7)按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1亮3秒。在此過程中再次(8)按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2亮3秒。在此過程中再次風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(1)按下向東按鈕，光伏電池組件連續(xù)向東偏轉，直至接觸到東限位位置，(2)按下向西按鈕，光伏電池組件連續(xù)向西偏轉，直至接觸到西限位位置，(3)按下向北按鈕，光伏電池組件連續(xù)向北偏轉，直至接觸到北限位位置，(4)按下向南按鈕，光伏電池組件連續(xù)向南偏轉，直至到達南限位位置，(5)按下東西按鈕，擺桿連續(xù)由東向西偏轉，直至到東西限位位置停止偏(6)按下西東按鈕，擺桿連續(xù)由西向東偏轉，直至到達西東限位位置停止(7)按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1持續(xù)點亮，在此過程中再次(8)按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2持續(xù)點亮，在此過程中再次(9)在手動狀態(tài)下將光伏電池組件運行到合適位置，選擇開關撥到自動位(10)擺桿連續(xù)向東運動，碰到擺桿西東限位開關后停止運動，投射燈1(11)4秒后擺桿向西運動，每走2秒停2秒，直到運行到垂直限位，過(12)光伏電池組件追蹤到位后4秒，擺桿繼續(xù)向西運動，每走2秒停2(13)上述(10)~(12)功能運行過程中，啟動按鈕指示燈常亮，按下向風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書四、觸摸屏組態(tài)與通訊設置(2分)站1、光伏電站2調試按鈕，調試狀態(tài)指示燈，光伏電壓、蓄電池電壓、光伏充電電流、蓄電池放電電并且在觸摸上可以分別修改2個電站的投入時間，投入時間設定范圍：4~8秒；光伏電站1或光伏電站2投入運行時，對應繼電器吸合，觸摸屏上對應的電站一、風電場的安裝與搭建(7分)圖16風力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖(1)控制單元的布線與接線在不改變風力供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書序號輸入輸出序號輸入輸出繼電器KA15線圈旋轉開關自動擋2繼電器KA16線展啟動按鈕3繼電器KA17線圈4繼電器KA18線圈急停按鈕5繼電器KA19線圈6啟動按鈕指示燈7停止按鈕指示燈8順時按鈕指示燈9逆時按鈕指示燈恢復按鈕指示燈風速檢測信號線型線型略2N略3略4略略5略略6略7略略8略略9略略略略略略略略略略略略略略略略風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書略0.3mm2藍色略0.3mm藍色(3)繼電器的安裝、布線與接線2各點按照任務書要求，各點按照任務書要求，KA16KA15KA18KA17源源源源源g圖17風力供電系統(tǒng)繼電器接線圖序號繼電器功能序號繼電器功能1風場逆時運動控制4尾舵撤銷側風偏航控制2風場順時運動控制5控制風力電站投入/切出3尾舵?zhèn)蕊L偏航的控制信號，線標套管不得與其它導線的線標套管號碼重復命名(電源線除外)。二、風力發(fā)電機的特性測試(2分)測試數據，并要求自行合理選取實時采集的數據測試點(必須包含最大功率點、短路點、開路點),使得答題紙上所畫曲線平滑。三、風電場的編程與調試(7分)(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱順時移動3秒后停止移動，同時順時按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕或(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱逆時移動3秒后停止移動，同時逆時按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕(3)按下偏航按鈕，風力發(fā)電機作側風偏航動作3秒后停止移動，同時偏(4)按下恢復按鈕，風力發(fā)電機作撤銷側風偏航動作3秒后停止移動，同(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱連續(xù)順時移動，同時順時按鈕指示燈(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱連續(xù)逆時移動，同時逆時按鈕指示燈(3)按下偏航按鈕，風力發(fā)電機連續(xù)做側風偏航動作，同時偏航按鈕指示動作停止；在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，(5)在上位機力控組態(tài)軟件未開啟的情況下，按下啟動按鈕，風力供電裝(6)風場連續(xù)順時針方向運動，碰到順時方向限位開關后再連續(xù)逆時針方(7)當風場順時針運動時，風場軸流風機以45Hz頻率運行，當風場逆時(8)當檢測到強風信號時，風機尾翼偏航45°,當檢測到弱風信號時，(9)上述(6)~(8)的整個過程中，啟動按鈕指示燈常亮。按下順時按鈕、逆時按鈕、偏航按鈕或恢復按鈕，均無動作。按下停(1)在上位機力控組態(tài)軟件未開啟的情況下，當風力單元的選擇開關處在調試狀態(tài)指示燈點亮，風場軸流風機自動以45Hz啟動，風力發(fā)電機(2)通過滑動調節(jié)風力供電系統(tǒng)觸摸屏上的風場強度調節(jié)控件，可以將風場頻率由0Hz線性調節(jié)到50Hz,能夠在觸摸屏上顯示當前風場強度在不同風場(3)上述過程中再次按下風電場調試按鈕，風電場切出運行，風場軸流風(4)風力電站投入過程中，按下停止按鈕或急停按鈕，對應電站停止運行，四、測試蓄電池充放電數據(2分)供電單元觸摸屏上的風電場調試按鈕后使得風電場投入，風場自動以初始45Hz2.設置此時風力模擬電壓值為所測得的風力電站輸出電壓(可調節(jié)范圍0~28V),設置模擬蓄電池電壓為蓄電池實測電壓(可調節(jié)范圍0~14V)。兩種波形的正占空比數值。截圖并保存在U盤和手提計算機的桌面，文件名為：XT38029變_1280310頻MN圖18逆變與負載系統(tǒng)接線圖調和右下橋功率管的驅動信號波形2,要求測得波形1置于示波器顯示屏下方，測得波形2置于示波器顯示屏上方，兩個波形不出現波形2.設置逆變器輸出頻率為52Hz,合理設置調制效值為187V,使用示波器測量逆變器的輸出波形，要求在波形右上角顯示測得波形的頻率及最大值，截圖保存在U盤和手提計算機的桌面，文件名為：52Hz3.合理設置調制比，使逆變器輸出電壓有效值220V,頻率50Hz的正弦波。設置示波器水平掃描時基設置為500.00ns/div,垂直偏轉靈敏度設置為2.00V/div,將死區(qū)時間分別調至600ns、2700ns,依次使用示波器雙蹤同時測形2,要求測得波形1置于示波器顯示屏上方，測得波形2置于示波器顯示屏文件名分別為：600ns死區(qū)SPWM波形、2700ns死區(qū)SPWM波形。三、多能源、多負載能源調度運營(9分)照風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書將風光互補工作方式置于自動，可以進行多能源、多負載調度運行；置于檢修位時，手動、單循環(huán)調試以及多能源、多負載調度運行均不能進行。穩(wěn)穩(wěn)控制面板常用電站備用電站1切出風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面光強控制0V輻照度0W/m2軸流風機運行時間os清晨下午無風頻率設定值0.00Hz上午傍晚低風速負載優(yōu)先負載優(yōu)先切出LN逆變器光伏充放電控制器力充放電控利路(2)控制軸流風機的變頻器頻率設定值控件及實際值顯示控件，軸流風機的運行時間顯示控件(累計運行時間)。(3)能夠根據任務四中多能源、多負載能源調度運營中的任務要求實現表8功能。要求在相關繼電器動作時，界面上的相應觸點能同步開斷；負載工作時，顯示綠色，停止工作時，顯示紅色；電站投入時，對應的狀態(tài)指示燈顯示綠色，電站切出時，對應的狀態(tài)指示燈顯示紅色。在所有負載、所有電站均處于工作狀態(tài)時，截圖并保存在一體機桌面上，取名為：風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面。2.多能源、多負載調度運營2.1電站初始化的要求：光伏電站初始化：光伏電站投射燈2點亮，擺桿運動至西東限位處，光伏組件跟蹤到位后，投射燈熄滅。初始化完成后，此位置定義為光伏電站初始位。風電場初始化：風電場運行到逆時限位處，偏航尾翼運行到恢復狀態(tài)。此位置為風電場的初始位置。2.2可再生能源的變化要求時間與光照強度變化的要求：風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(1)清晨：光伏電站的擺桿從西東限位開始向西運動，每運動1秒停1秒同時點亮，調節(jié)投射燈光照強度，使得采集輻照度(2)上午：清晨時間段結束后，光伏電站的擺桿繼續(xù)向西運動，每運動1上午時間段內，2盞投射燈同時打開，調節(jié)(3)中午：光伏電站的擺桿觸發(fā)垂直位置傳感器，擺桿運動停止8秒，此(4)下午：中午時間段結束后，光伏電站的擺桿從垂直位置傳感器開始向(5)傍晚：下午時間段結束后，光伏電站的擺桿繼續(xù)向西運動，每運動1秒停1秒為一個周期，直到擺桿觸發(fā)東西限位，擺桿在(6)夜晚：傍晚時間段結束后，光伏電站的擺桿自西向東連續(xù)運動，直到風場軸流風機運行曲線如圖20所示，其中第10秒到第55秒為一個運行周圖20軸流風機運行曲線風速的定義：(1)將軸流風機不運行，此時風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),定義為無風，此時偏航尾翼處于恢復狀態(tài)；(2)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),定義為低風速，此時偏航尾翼處于恢復狀態(tài)；(3)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為1(即DSP控制信號輸出高電平),定義為高風速，此時偏航尾翼處于45°偏航狀態(tài)；(1)當上位機風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中風光互補控制面板工作方電控制單元的選擇開關都撥向自動控制狀態(tài)(若僅將一個選擇開關或沒有選擇(2)選擇好運營模式后，按下風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中的自動啟(3)系統(tǒng)準備好后，光伏電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后傍晚->夜晚為一個周期，重復該周期運行。白天時間段(清晨、上午、中午、下午、傍晚)內，光伏組件持續(xù)對光進行追蹤，夜晚時間段，光伏組件自動回(4)系統(tǒng)準備好后，風力電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后表7電源類型定義表序號電站名稱電站定義11號光伏電站常用電站2備用電站13風電場備用電站2風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(1)最大功率輸出模式用電站2按照最大功率來運轉，有多少能源(2)負載優(yōu)先模式(3)功率優(yōu)先模式功率優(yōu)先模式下，電站隨能源情況進行工作序號調度模式選擇電站情況負載情況1最大功率輸出(1)白天時間段，常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不(2)有風情況下，備用鬼2色2柔段黃30Hz頻當模擬蓄電池電壓≤12V時，只有警示燈負載自動工作，當模擬蓄電池電壓>12V時，警示燈自動工作舞臺燈自動工作，負載交流電機以率自動工作2負載優(yōu)先模式(1)當模擬蓄電池電壓≤12V時：白天時間段常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不投入；有風情況下，風情況下，備用電站2不((2)當模擬蓄電池電壓3>12V時：僅白天舞臺燈工作時，常用電站1投入；(1)警示燈通過組態(tài)軟件手動投入工作或(2)舞臺燈通過組態(tài)軟件手動投入工作或3)負載交流電機通僅白天負載交流電機以30Hz頻率運行時，備用電站1投入；僅有風情況下報警燈工作時，備用電站2投入。3功率優(yōu)先模式(1)白天時間段，常用電站自動投入，備用電站1自動投入，夜晚時間段常用電站、備用電站1不((2)高風速情況下，備用電站2自動投入，無風交情況下，備用電站2不投交流電機自動以50Hz頻率工作；2)上午工作負載負載交流電機自動以50Hz頻率工作，舞臺燈工作；3)中午工作負載：舞臺燈；流電機自動以30Hz頻率工作；舞臺燈，警示燈(僅高風速下工作);舞臺燈四、風光互補發(fā)電系統(tǒng)實時監(jiān)控(7分)要求上位機各界面名稱與所要求設計的名稱一致，用(一)身份登錄管理界面圖23運維員登錄后界面組態(tài)軟件運行后，僅能顯示登錄界面，如圖21顯示下拉框選擇不同角色：管理員或運維員。要求分別能夠按照管理員(用戶名為administrator,密碼為ad理界面、系統(tǒng)數據采集界面、逆變與負載系統(tǒng)的監(jiān)控界能進行操作控制。運維員(用戶名operation,密碼為oper1234)身份登錄后以管理員身份登陸后界面見圖22,即管理員擁有風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管23,即運維員僅擁有電站設備檢測與控制權限。在圖22、23中，點擊相關按鈕(二)電站設備檢測與控制界面設計電站設備檢測與控制界面，參考圖24所示指示燈，應與光伏供電系統(tǒng)、風力供電系統(tǒng)控制面板上燈控件。當旋至啟動位，相應的負載工作，相應的風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書止位，負載及對應的狀態(tài)指示燈停止。其中負載電機的運行頻率可以通過按鈕切換低速/高速，低速運行時頻率為30Hz,高速運行時頻率為50Hz。3.按下界面中光伏供電系統(tǒng)和風力供電系統(tǒng)的面板操作控件，也能完成相5.在該界面中還要求完成以下功能：(1)設置逆變與負載系統(tǒng)死區(qū)時間下拉框，下拉框中有300、600、800、1000、1200、1800、2100、2400、2700、3000共10項數據，(2)設置逆變與負載系統(tǒng)調制比窗，調制比是供選擇和測量逆變器輸出電壓幅度波形使用，調制比范圍為0.7-1(分辨率為0.1)。(3)設置逆變與負載系統(tǒng)基波窗，基波頻率在50Hz至60Hz之間可調，分辨率為1Hz(基波頻率設置值小于50Hz時直接將設置值定為50Hz或基波頻率設置值大于60Hz時直接將設置值定為60Hz)。電站設備檢測與控制界面電站設備檢測與控制界面風力電站負載控制面板1逆變參數調節(jié)面板向南向北根據圖25所示圖樣，設計系統(tǒng)能源管理界面，并在該界面中要求完成以下功能：(1)要求設計相關控件，要求能夠采集并實時顯示光伏電站輸出電壓、電流、功率；能夠采集并實時顯示風力電站輸出電壓、電流、功率；能夠采集并實時顯示逆變與負載系統(tǒng)的逆變輸出電壓、輸出電流、功率等數據，單位和采集精度與圖樣一致。風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書(2)設計光伏電站累計發(fā)電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在光伏電站處于投入(兩個電站至少投入一個)的狀態(tài)下，電站累計投入時間增加，發(fā)電量增加，當沒有電站投入的情況下，投入時間和發(fā)電量停止累圖例相同。注：為了便于觀察，光伏電站發(fā)電量將實際測得值擴大3600000倍。(3)設計風力電站累計發(fā)電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在風力電站處風力電站發(fā)電量將實際測得值擴大3600000倍。(4)設計負載累計用電量統(tǒng)計柱狀圖和數值顯示控件，在有負載單元有負載用電量將實際測得值擴大3600000倍。風光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面光伏電站輸出信息光伏電站輸出功率：2.936四電站設備檢測與控制界面能源管理界面風力電站輸出信息逆變輸出信息97654320光伏電站累計投入時間：1000秒光伏電站累計發(fā)電量：12.00kwh鋁風力電站累計投入時間：1200秒風力電站累計發(fā)電量：20.00kwh11197432負載累計工作時間：800秒負載累計用電量：5.00kwh任務五：能源信息化管理(18%)要求：能夠組網完成能源互聯(lián)網云平臺(以下簡稱云平臺)的搭建，設置登記數據實現數據采集。設計云平臺能源管理應用一、云平臺搭建組網與通訊設置(5分)遠程監(jiān)控系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng):能源互聯(lián)網云平臺監(jiān)控系統(tǒng)上位機智能無線終端串口服務器充電控制器觸摸屏變頻器逆變與負載系統(tǒng)電流表電壓表逆變控制器充電控制器電流表電壓表：電流表電壓表風力供電系統(tǒng)光伏供電系統(tǒng)系參考圖27,其中串口服務器中的參數已經設置好，IP地址為192.168.2.192.168.0.1XX(XX為選手當前所在的工位要求將光伏供電系統(tǒng)PLC的IP地址為192.168.2.11,風力供電系統(tǒng)PLC的IP地址為192.168.2.22,智能無線終端IP設置為192.168.2.33;光伏控制器接入串口服務器的第二個端口，端口號為20002,號碼管為COM2A、COM2B、COM2G;風力控制器接入串口服務器的第三個端口，端口號為20003,號碼管為COM3A、COM3B、COM3G;逆變控制器接入串口服務器的第四個端口，端口號為20004,號碼管為COM4A、COM4B、COM4G。PLC的默認端口號為計算機設備交換機一體機智能無線終端云平臺服務器串口服務器風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)圖27系統(tǒng)網絡連接關系與分配示意取消圖28啟動命令窗口:\ocumentanheplyfron192.168.2.1:bytes-32tine-heplyfron192.168.2Replyfron192.168.2.1:byteReplyfron192.168.2.1:bytes-32time-18Approxinateroundtriptinesinnilli-seconds:Mininun-163ns,Maxinun-268ne,Auerage-158ns圖29通訊測試界面二、云端數據采集(5分)表圖30信息化數據采集界面手所在的工位號，如01號工位WAN口設置為192.168.0.1,以此類推)需要采集的數據包含光伏PLC投射燈1狀態(tài)、投射燈風電場電流、逆變電壓、逆變電流，共10組數據，同時將6塊電表的數據作為三、云平臺能源管理應用設計與發(fā)布(4分)備編號為選手當前的工位號，如01,數據配置選擇智能無線終端。完成后截圖并保存設備監(jiān)控界面在計算機桌面上，體現基本設備信息和實時數據，命名為量名，能夠關聯(lián)光伏PLC投射燈1狀態(tài)(指示燈變化)、投射燈2狀態(tài)(指示燈變化)、風力場順時狀態(tài)(指示燈變化)、風力場逆時狀態(tài)(指示燈變化)、光伏四、能源信息化管理與運營(4分)(1)在組態(tài)組件的界面中展示光伏PLC投射燈1狀態(tài)(指示燈變化)、投射燈2狀態(tài)(指示燈變化)、風力場順時運動狀態(tài)(指示燈變化)、風力場逆時運動狀態(tài)(指示燈變化)、光伏電站電壓、光伏電站電流、風電場電壓、風電場(2)能夠在地圖組件里監(jiān)控到競賽設備的地理位置為安徽省蕪湖市弋江區(qū)風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項B卷任務書任務六：職業(yè)素養(yǎng)(7%)(1)現場操作安全保護：應符合安全操作規(guī)程，不許帶電作業(yè)。(2)操作崗位：工具擺放、工位整潔、包裝物品與導線線頭等的處理符合(3)統(tǒng)一著裝：有佩戴安全帽意識，穿長款工裝褲，穿絕緣鞋。(4)團隊合作精神：應有合理地分工，團隊配合緊密。(5)參賽紀律：選手遵守賽場紀律，尊重賽場工作人員，愛惜設備和器風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調試賽項任務書(C卷)風一、賽項任務書選手須知：(1)任務書正卷部分共35頁，如出現任務書缺頁、字跡不清(2)競賽時間共7.5小時(不包含中途休整半小時),包括系統(tǒng)(3)參賽選手提交的任務書、答題紙以及電子檔資料中不得體(4)參賽選手認定競賽設備的器件有故障可提出更換，器件經(5)競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設備(6)在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾(7)選手應愛惜設備，節(jié)約耗材。選手在競賽過程中，不得踩風(一)競賽平臺競賽由光伏系統(tǒng)設計軟件平臺、光伏電站、風電光伏系統(tǒng)設計軟件能夠用于光伏電站和光伏發(fā)電應仿真，主要包含路燈系統(tǒng)、光伏水泵系統(tǒng)、離網系光伏供電裝置上的四塊光伏電池組件、光線傳感器風光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出PLC、PLC模擬量擴展模塊、調壓模塊、繼電器將光伏電池組件2#組成1號光伏電站，1#、3#、4#組成2號光伏電站。設備與器件組成。如圖2所示是風力供電裝置示意風風力供電系統(tǒng)主要由風電電源控制單元、風電輸風力供電系統(tǒng)的風力供電控制單元沒有接線、S7-200逆變與負載系統(tǒng)上，部分負載已拆除，負載的連接(1)號碼管在套入時，所有接線方向垂直于地面的套管，號碼及字母組合讀序從遠離接線端至接線口，所有接線方向平圖(2)在壓接接線端子時，剝開的線芯插入接線端子套時，將所有的線芯全風(反面),壓接后，壓接部位不允許有導線外露。如圖4所示。(3)單個U型冷壓端子在插入端子排時，U型部分應充分插入，并保證正面朝外，如圖5所示。(4)本系統(tǒng)中的RJ45水晶頭壓接均采用T568B線序，即RJ45型水晶頭插頭各腳與網線顏色對應為：1—白橙，2—橙，3—白綠，4—藍，5—白藍，6—綠，7—白棕，8—棕，如圖6所示，要求網線壓接可靠，各線線芯壓到底與水晶頭端頭齊平，銅觸面要低于水晶頭槽面約1mm,確保觸面與線芯內導線接觸充分，以太網線的外皮要壓入水晶頭內。串口服務器中RS485的接線定義：RJ45水晶頭的3號引腳白綠為“A”,1串口服務器中RS232的接線定義：RJ風(5)每根網線的兩端需要用扎帶捆扎號碼管作為線號標記，編號從W1開始依次順延，每根網線編號唯一。每個線號標記方向如圖9,水晶頭插入固定(6)在本任務書范圍內涉及的號碼套入、冷壓頭均壓痕及U型冷壓端子在插入端子排、網線制作時的工藝均參照圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖(7)如果系統(tǒng)之間的互連線不是護套電纜，需要用纏繞管將散線包裹好。風風(二)競賽任務任務一：光伏電站規(guī)劃設計(10%)要求：能夠利用光伏系統(tǒng)設計軟件平臺如圖10根據指定的項目需求，設計出合理的光伏電站規(guī)劃方案，經過模擬運行調整系統(tǒng)參數，最終輸出財務分析文件、設計方案、可研報告。一、光伏電站規(guī)劃設計方案(10分)在電腦中安裝有光伏系統(tǒng)設計軟件，設計一種“用戶側并網系統(tǒng)”,項目名稱命名為《用戶側并網系統(tǒng)》。項目中的氣象數據來源采用國際通用衛(wèi)星數據，氣象數據與項目當地地址一致，項目有效占地面積15000M,設計光伏并網系統(tǒng)容量為1.2MW即(1)項目地址選擇為新疆省烏魯木齊市，客戶名稱為“客戶C”,地址為新疆省烏魯木齊市，設計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設計方公司地址為蕪湖市，設計人員名稱為選手所在的工位號，如：01,其余信息默認。(2)要求完成直流側設計，其中光伏組件型號設定為“PV-400”,其參數要求如下：生產廠家：技能大賽參賽組功率公差：0%最大功率時電流：9.74A短路電流：9.9A組件轉化效率：19.9%開路電壓溫度系數：-0.25%/℃標準組件發(fā)電條件：43℃最大功率：400Wp最大功率時電壓：41.1V開路電壓：50.4V系統(tǒng)最大電壓；1500V功率溫度系數：-0.34%/℃短路電流溫度系數：0.04%/℃組件尺寸(長*寬*高):2015*996*35mm風逆變器型號設定為“INV-500”,其參數要求如下：最大直流電壓：900V最大直流功率：550KWMPPT個數：1最大交流輸出電流：750A額定輸出功率：500KW逆變器額定輸出電壓：380V件詳細參數界面，截圖并保存選用的組件特性參數2張(不同輻射條件下I-V變化圖、不同輻射條件下P-V變化圖),體現組件技術參數和性能曲線；截圖并保存方陣布置界面和方陣布置圖界面，體現陣列排布情況并滿足項目容量計算；設計結論能夠符合項目要求；截圖并保存直流傳輸(3)要求系統(tǒng)設計完成后，生成財務分析文件、用戶側并網系統(tǒng)設計方案、估系統(tǒng)的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務狀況，借風2風任務二：光伏電站的搭建(25%)一、光伏電站的安裝與搭建(9分)將根據任務書中競賽平臺的描述，將四塊光伏電池照如圖10所示，將比賽提供的4組防逆流二