2022年遼寧省職業(yè)院校技能大賽“光伏電子工程的設(shè)計與實施”賽項任務(wù)書樣題01

2023年遼寧省職業(yè)院校技能大賽“光伏電子工程的設(shè)計與實施”賽項（高職組）任務(wù)書樣題01

第第頁/共27頁第一部分競賽須知一、競賽紀(jì)律要求（一）正確使用設(shè)備與工具，嚴格遵守操作安全規(guī)范。（二）競賽過程中遇到任何問題，必須向現(xiàn)場裁判舉手示意，不得擾亂賽場秩序。（三）遵守賽場紀(jì)律，尊重監(jiān)考或裁判人員，服從安排。二、職業(yè)素養(yǎng)與安全意識（一）完成競賽任務(wù)，根據(jù)操作規(guī)范完成所有競賽任務(wù)，注意用電安全。（二）保持競賽工位、工作臺表面整潔，工具擺放、零碎導(dǎo)線等處理符合職業(yè)崗位規(guī)范要求。（三）遵守賽場紀(jì)律，尊重賽場工作人員，愛護賽場設(shè)備及器材。三、扣分項（一）在競賽過程中，因參賽選手個人操作不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備破壞性損壞或造成事故，扣5分，損壞兩次及以上者將被取消競賽資格。（二）禁止帶電操作（用萬用表檢測電路或進行相關(guān)數(shù)值測量除外），違反一次扣5分。（三）污染賽場環(huán)境、擾亂賽場秩序、干擾裁判工作等違反職業(yè)規(guī)范的行為，扣5分，情節(jié)嚴重者將被取消競賽資格。（四）比賽過程中，選手需全程佩戴安全帽。若在生產(chǎn)過程中不佩戴安全帽，扣5分。（五）設(shè)備第一次上電，舉手示意裁判請求通電，現(xiàn)場完成上電檢測，確認檢測無誤后，裁判許可后方可通電；通電后若有器件損壞，扣5分。（六）競賽結(jié)束時，務(wù)必保存設(shè)備配置，不得拆除硬件的連接，嚴禁對設(shè)備設(shè)置密碼；須斷開實訓(xùn)設(shè)備上的所有空氣開關(guān)。違反者扣5分。四、選手須知任務(wù)書如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等問題，請及時向現(xiàn)場裁判舉手示意，申請更換；比賽結(jié)束后，現(xiàn)場下發(fā)的所有紙質(zhì)材料不得帶離賽場，否則視為作弊。在比賽開始30分鐘內(nèi)，完成競賽平臺硬件、軟件及競賽材料的檢查確認是否齊全，并填寫現(xiàn)場下發(fā)的競賽設(shè)備確認表；比賽開始30分鐘后收取競賽設(shè)備確認表。競賽任務(wù)中所使用的各類軟件工具都已安裝至工作站，各類說明文件等都已拷貝至工作站的“桌面\競賽資料”路徑目錄，請各參賽隊根據(jù)競賽任務(wù)合理調(diào)配使用。參賽隊?wèi)?yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)書要求的競賽任務(wù)，任務(wù)實現(xiàn)過程中形成的文件資料必須存儲到任務(wù)書要求的指定位置，并及時保存競賽成果，未存儲到指定位置造成裁判組無法檢查結(jié)果及評判的相應(yīng)競賽任務(wù)以0分計入總成績。相關(guān)答題內(nèi)容，須按要求填入答題紙指定位置的請根據(jù)要求完成，若選手未按照要求完成，該部分成績以0分計入總成績。設(shè)備的安裝配置請嚴格按照現(xiàn)場下發(fā)的任務(wù)書的要求及工藝規(guī)范進行操作。設(shè)備第一次上電，參賽隊須舉手示意裁判請求通電，裁判在工位前監(jiān)督；學(xué)生現(xiàn)場完成上電檢測，確認設(shè)備檢測無誤后，經(jīng)裁判許可，參賽隊填寫上電檢測確認單并簽字確認后方可上電；參賽隊對上電結(jié)果負責(zé)。比賽過程中，選手判定設(shè)備或器件有故障可舉手向裁判示意提出更換；如果設(shè)備或器件經(jīng)檢測有故障，則當(dāng)場更換設(shè)備，此過程中（從選手舉手示意開始到更換完成）造成的時間損失，經(jīng)裁判長與現(xiàn)場裁判討論在比賽時間結(jié)束后，對該小組進行相應(yīng)的時間延遲補償。如設(shè)備或器件經(jīng)檢測完好，屬選手誤判時，設(shè)備或器件的認定時間計入比賽時間。在裁判長宣布競賽結(jié)束后，選手根據(jù)裁判長的命令立即停止任何與比賽相關(guān)的操作，否則視為作弊，總成績以0分計算。競賽結(jié)束時，不得拆除硬件的連接，嚴禁對設(shè)備設(shè)置密碼，務(wù)必保存設(shè)備配置，須斷開實訓(xùn)設(shè)備上的所有空開。比賽結(jié)束后，現(xiàn)場下發(fā)的所有器材及紙質(zhì)資料不得帶離賽場，否則視為作弊。比賽結(jié)束后，務(wù)必按要求完成離場確認單及其它競賽要求的確認單填寫。參賽選手提交的資料不得寫上姓名或與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。比賽結(jié)束后，工作站嚴禁關(guān)機，不得拆除硬件的連接，嚴禁對設(shè)備設(shè)置密碼，務(wù)必保存設(shè)備配置。

第二部分工程項目背景與任務(wù)概述一、工程項目背景某區(qū)域要建設(shè)光伏電站，當(dāng)?shù)毓庹諚l件優(yōu)良，具有豐富的光照資源，項目要求合理設(shè)計光伏組件串并聯(lián)，根據(jù)施工圖紙完成光伏匯流箱內(nèi)部器件安裝接線以及箱體安裝、光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)搭建、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的搭建，實現(xiàn)光伏發(fā)電，并能夠?qū)夥l(fā)電系統(tǒng)進行環(huán)境數(shù)據(jù)采集、電站運行監(jiān)控及能量管理。任務(wù)概述及作品呈現(xiàn)要求智慧新能源實訓(xùn)系統(tǒng)V2.0，由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成；硬件平臺由光伏電子中心管控平臺和工程環(huán)境模擬平臺兩部分組成；軟件平臺包括智慧新能源仿真規(guī)劃軟件。根據(jù)任務(wù)需求在對應(yīng)平臺上完成對應(yīng)任務(wù)。智慧新能源實訓(xùn)系統(tǒng)V2.0硬件外觀如圖2.2.1所示：圖2.2.1智慧新能源實訓(xùn)系統(tǒng)V2.0工程環(huán)境模擬平臺方向示意如圖2.2.2所示：圖2.2.2工程環(huán)境模擬平臺方向示意圖智慧新能源仿真規(guī)劃軟件如圖2.2.3所示：圖2.2.3智慧新能源仿真規(guī)劃軟件任務(wù)概述及作品呈現(xiàn)要求表2.2.1所述。表2.2.1任務(wù)概述及作品呈現(xiàn)要求競賽任務(wù)配分比例%考核內(nèi)容任務(wù)一、區(qū)域能源分析與規(guī)劃40%光伏組件的傾角、容量設(shè)置，光伏、風(fēng)力、生物質(zhì)、地?zé)崮芗皟δ茈娬镜倪x址、區(qū)域能源供電情況、儲能波動率、土地占用數(shù)量等方面綜合評價。任務(wù)二、光伏電子工程的系統(tǒng)設(shè)計25%符合項目需求的光伏電站發(fā)電方式、發(fā)電量、光伏組件的組串設(shè)計、經(jīng)濟效益等方面綜合評價。任務(wù)三、工程規(guī)劃30%跟智慧新能源實訓(xùn)系統(tǒng)上提供的供能設(shè)備、儲能設(shè)備、智能控制裝置、數(shù)據(jù)采集顯示及負載等裝置，使用AutoCAD軟件進行繪制電氣原理圖及接線圖等電氣圖。任務(wù)四、職業(yè)規(guī)范與安全生產(chǎn)5%考核選手安全操作規(guī)程、團隊協(xié)作、文明比賽、現(xiàn)場整潔有序等方面的職業(yè)素養(yǎng)。

競賽任務(wù)任務(wù)一、區(qū)域能源分析與規(guī)劃（40分）擬在該島嶼建設(shè)由光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、淺層地?zé)?，生物質(zhì)發(fā)電、蓄能為一體的光伏發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)。通過光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的工程技術(shù)參數(shù)，分析能源單位面積裝機功率；通過耗能需求分析，合理設(shè)計能源種類和容量；調(diào)試系統(tǒng)使其在供電不足天數(shù)、太陽能偏差、太陽能電站選址、太陽傾角偏差、風(fēng)能偏差、風(fēng)能電站選址、儲能容量及波動、棄電天數(shù)、生物質(zhì)偏差、地?zé)崂寐省⒄嫉馗駭?shù)等相關(guān)參數(shù)上綜合設(shè)計方案最優(yōu)。系統(tǒng)設(shè)計方案在能源互聯(lián)網(wǎng)仿真規(guī)劃平臺中實現(xiàn)。模型為“山東南城隍島”“試題1”。方案設(shè)計名稱為“場次+工位號”，例如方案名稱“0201”，表示第二場工位號為01的方案設(shè)計。島嶼地形圖如圖3.1.1所示。圖3.1.1島嶼地形圖根據(jù)某島嶼的發(fā)展規(guī)劃，每天實際用能負荷用電變化幅度為10%。其中提供空調(diào)制冷、制熱的耗電量為25%（制冷制熱能耗全部由淺層地?zé)崽峁?。該島嶼年可提供生物質(zhì)10036噸，每方格占地面積2500平方米。（1）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16%，工程項目光伏發(fā)電系統(tǒng)整機轉(zhuǎn)換率取78%；根據(jù)參數(shù)要求，在能源互聯(lián)網(wǎng)仿真規(guī)劃軟件的“方案設(shè)計”中，設(shè)置單位面積光伏系統(tǒng)容量（KW），設(shè)置方式如圖1.1.2所示：圖3.1.2光伏容量設(shè)置光伏組件最佳傾角分析：在仿真規(guī)劃軟件的“設(shè)計詳情”中，查詢光伏組件最佳日照時長對應(yīng)的組件傾角，設(shè)置方式如圖3.1.3所示：圖3.1.3最佳傾角設(shè)置（2）風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能分析單位面積風(fēng)機容量選型：工程項目中，風(fēng)力發(fā)電機組按照矩陣布置，技術(shù)參數(shù)見表3.1.1，同行風(fēng)力發(fā)電機組之間距不小于3D（D為風(fēng)輪直徑），行與行之間距離不小于5D，則在能源互聯(lián)網(wǎng)仿真規(guī)劃軟件中，單位面積最適合安裝表3.1.1中哪種風(fēng)力發(fā)電機型，并把額定功率值填寫入“風(fēng)力容量”中，設(shè)置方式如圖3.1.4所示。表3.1.1技術(shù)參數(shù)型號指標(biāo)NEFD-5KWNEFD-10KWFD10-20KWFD5-50KWFD10-100KWFD20-200KW額定功率5KW10KW20KW50KW100KW200KW啟動風(fēng)速(m/s)333333額定風(fēng)速(m/s)101012121313安全風(fēng)速(m/s)404040505050風(fēng)輪直徑（m）67.81012.915.629圖3.1.4風(fēng)力容量設(shè)置單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率：所選單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率，與等效倍率的1KW風(fēng)機功率與風(fēng)速模型關(guān)系如下述表達式：當(dāng)0<X<3時，；當(dāng)3<X<8時，；當(dāng)8<X<12時，；當(dāng)12<X<14時，；工程項目風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)整機轉(zhuǎn)換率取80%。 （3）淺層地?zé)岙a(chǎn)能分析淺層地?zé)岬漠a(chǎn)能，僅用于供冷制熱耗能，不直接產(chǎn)生常規(guī)電力。本項目中淺層地?zé)嵯到y(tǒng)采用水平單溝雙地?zé)崮茈娬?，每天單位面積地?zé)岙a(chǎn)生的能量為1296kWh。根據(jù)區(qū)域能源需求說明，結(jié)合淺層地?zé)嵯到y(tǒng)的產(chǎn)能參數(shù)，在設(shè)計方案中進行淺層地?zé)徇x址和容量規(guī)劃。（4）生物質(zhì)產(chǎn)能分析本項目單位面積生物質(zhì)電站每天消耗生物質(zhì)約為1.37噸；生物質(zhì)電站每天單位面積產(chǎn)生的能量為1643kWh。根據(jù)區(qū)域能源需求說明，結(jié)合生物質(zhì)系統(tǒng)的產(chǎn)能參數(shù)，在設(shè)計方案中進行淺層地?zé)徇x址和容量規(guī)劃。（5）區(qū)域能源綜合規(guī)劃與優(yōu)化儲能可采用多種儲能方式（如飛輪儲能，蓄水儲能，電池儲能等）相結(jié)合，用戶設(shè)計儲能時只需根據(jù)項目設(shè)置儲能的容量大小即可，無需考慮效率轉(zhuǎn)換問題和存儲方式。儲能系統(tǒng)容量設(shè)置合適，滿足負荷變化要求，儲能總?cè)萘啃∮?0倍的平均每天耗電量；儲能設(shè)置后，初始值為50%的能量存儲。區(qū)域能源規(guī)劃時，光伏發(fā)電容量與風(fēng)力容量（功率）比例范圍為0.2～5范圍之間；在規(guī)劃平臺中土地類型有工業(yè)用地、公共事業(yè)用地、荒地、農(nóng)業(yè)用地、商業(yè)用地、住宅用地、其他等。根據(jù)區(qū)域土地使用要求，各能源站址選擇如3.1.2所示。表3.1.2能源站址選擇序號土地類型用途1工業(yè)用地生物質(zhì)、地?zé)?、儲能?公共事業(yè)用地事業(yè)用地3荒地光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)、地?zé)?、儲能?農(nóng)業(yè)用地光伏電站、風(fēng)能發(fā)電5商業(yè)用地商業(yè)用地6住宅用地住宅用地7其他光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)、地?zé)?、儲能站任?wù)二、光伏電子工程的系統(tǒng)設(shè)計（25分）（1）項目概況項目地位于蘭州，本項目采用擬采用定制光伏組件4塊，安裝方式為固定在單軸逐日支架上，光伏組件詳細參數(shù)詳見表3.1.3，項目地輻照量參數(shù)表，詳見表3.1.4。表3.1.3光伏組件參數(shù)光伏組件參數(shù)組件功率20Wp最大系統(tǒng)電壓1000V開路電壓22.32V短路電流1.2A工作電壓18V工作電流1.1A功率公差±3%組件尺寸440*350*20mm表3.1.4蘭州輻照度參數(shù)月份輻照量(kWh/㎡)一月69二月88三月124四月150五月173六月175七月172八月161九月121十月100十一月74十二月61年總輻照量1468（2）離網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計要求離網(wǎng)光伏系統(tǒng)，主要由太陽能電池、光伏控制器、蓄電池、離網(wǎng)逆變器等部件組成，參考表3.1.3、及光伏控制器相關(guān)手冊、現(xiàn)場下發(fā)的電子資料《競賽資料》中競賽答題卡的《項目可研報告》中的相關(guān)要求，完成離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏組件串并聯(lián)設(shè)計。（3）并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計要求并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由太陽能電池、并網(wǎng)逆變器、隔離變壓器組成，其并網(wǎng)方式分為全額并網(wǎng)和自發(fā)自用余電上網(wǎng)兩種形式，參考相關(guān)器件手冊及《項目可研報告》中的相關(guān)要求，完成并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計，并填寫至《項目可研報告》中并保存上傳。

任務(wù)三、工程規(guī)劃（30分）在提供的圖框里，用AutoCAD塊文件（“桌面\競賽資料”，文件名《AutoCAD塊文件及圖框》）繪制光伏電子發(fā)電工程實訓(xùn)系統(tǒng)主電路原理圖，且對文件命名分別滿足以下要求：參考“桌面\競賽資料\施工圖紙”文件夾里《光伏電子光伏系統(tǒng)原理圖》，補齊“桌面\競賽資料”文件夾里《光伏電子發(fā)電工程實訓(xùn)系統(tǒng)主電路原理圖(殘缺)》；原理圖中應(yīng)清晰標(biāo)注相關(guān)設(shè)備、器件名稱；設(shè)備、器件名稱以設(shè)備安裝板上的名稱為準(zhǔn)；直流正極或交流L極線路當(dāng)使用紅色線繪制，直流負極或交流N極線路當(dāng)使用黑色線路繪制；原理圖應(yīng)與實際接線相符；原理圖中涉及到的部件符號標(biāo)注符合相關(guān)規(guī)范；圖紙布局正確、合理，同步調(diào)整圖框比例，使繪圖內(nèi)容盡量均勻分布在圖框中；繪圖軟件為AutoCAD2010，使用競賽現(xiàn)場提供的相關(guān)CAD塊文件中的部件圖進行繪制；文件分別命名為《光伏電子發(fā)電工程實訓(xùn)系統(tǒng)主電路原理圖+工位號》，并保存至U盤，例如：以0