河北省2023年風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項樣題

一、賽項任務(wù)書選手須知：（1）任務(wù)書正卷部分共28頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示意，進(jìn)行任務(wù)書的更換。（2）競賽時間共4小時，包括系統(tǒng)安裝時間、接線時間、程序設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試時間、測試時間、分析時間、答題時間和提交成果時間等，參賽團(tuán)隊?wèi)?yīng)在4個小時內(nèi)完成任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。參賽選手在競賽過程中根據(jù)任務(wù)書要求，將各系統(tǒng)的運(yùn)行記錄或程序文件存儲到指定的計算機(jī)的盤目錄下，未存儲到指定位置的運(yùn)行記錄或程序文件不予給分。（3）參賽選手提交的任務(wù)書、答題紙以及電子檔資料中不得體現(xiàn)姓名或與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。（4）參賽選手認(rèn)定競賽設(shè)備的器件有故障可提出更換，器件經(jīng)現(xiàn)場裁判測定完好屬參賽選手誤判時，每次扣該參賽隊2分。（5）競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設(shè)備安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示。競賽過程中由于參賽選手人為原因造成的器件損壞，不予更換。競賽過程中由于參賽選手人為原因造成貴重器件損壞，停止該隊比賽，競賽成績作為零分。（6）在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾亂賽場秩序等行為，裁判長按照規(guī)定扣減相應(yīng)分?jǐn)?shù)。情節(jié)嚴(yán)重的取消競賽資格，競賽成績記為零分。（7）選手應(yīng)愛惜設(shè)備，節(jié)約耗材。選手在競賽過程中，不得踩踏連接導(dǎo)線、走線槽蓋板等材料或工具。（一）競賽平臺競賽由光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺、光伏電站、風(fēng)電場、能源轉(zhuǎn)換平臺和能源信息化管理系統(tǒng)組成。1.光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件能夠用于光伏電站和光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)的的規(guī)劃設(shè)計和仿真，主要包含路燈系統(tǒng)、光伏水泵系統(tǒng)、離網(wǎng)系統(tǒng)、用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)、高壓并網(wǎng)系統(tǒng)五個典型系統(tǒng)的設(shè)計類型，以工程項目為導(dǎo)向，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)，結(jié)合地理位置與氣象信息進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計、材料選型、模擬估算運(yùn)行，最終生成財務(wù)分析文件、系統(tǒng)設(shè)計方案、可研性報告，對方案的可行性、經(jīng)濟(jì)效益及實施方案做出評價與展現(xiàn)。2．光伏電站2.1光伏供電裝置光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光照度傳感器、光線傳感器、光線傳感器控制盒、匯流箱、水平方向和俯仰方向運(yùn)動機(jī)構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機(jī)、電容器、直流電動機(jī)、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成,其中光照度傳感器帶有保護(hù)罩殼，使用時需旋下揭開。光伏供電裝置的電站移動方向的定義和擺桿移動方向等的定義如圖1所示，光線傳感器安裝于遠(yuǎn)離擺桿的兩塊光伏電池組件上，光照度傳感器安裝于光線傳感器的西側(cè)。圖1光伏供電裝置外形圖及方向定義光伏供電裝置所有部件和設(shè)備已安裝完成。僅將并聯(lián)的光伏電池的連接線拆開，分為4組獨立的連接線。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、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP核心單元、信號處理單元、接口單元、S7-200SMARTPLC、PLC模擬量擴(kuò)展模塊、調(diào)壓模塊、繼電器組、蓄電池組、可調(diào)電阻、開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。光伏供電系統(tǒng)的光伏供電控制單元連接線已拆除，S7-200SMARTPLC除了電源線和接地線外，其它接線已拆除，繼電器組接線已拆除，調(diào)壓模塊接線已拆除。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。3．風(fēng)電場3.1風(fēng)力供電裝置風(fēng)力供電裝置主要由水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、塔架和基礎(chǔ)、測速儀、測速儀支架、軸流風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)支架、軸流風(fēng)機(jī)框罩、單相交流電動機(jī)、電容器、風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱、護(hù)欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關(guān)和接近開關(guān)等設(shè)備與器件組成。如圖2所示是風(fēng)力供電裝置示意圖，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱運(yùn)動方向的定義已在圖2中標(biāo)明。風(fēng)力供電裝置的葉片、輪轂、尾舵、側(cè)風(fēng)偏航機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)已裝好。圖2風(fēng)力供電裝置示意圖3.2風(fēng)力供電系統(tǒng)風(fēng)力供電系統(tǒng)主要由風(fēng)電電源控制單元、風(fēng)電輸出顯示單元、觸摸屏、風(fēng)力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、S7-200SMARTPLC、變頻器、繼電器組、可調(diào)電阻、斷路器、應(yīng)用軟件、開關(guān)電源、接線排、網(wǎng)孔架等組成。風(fēng)力供電系統(tǒng)的風(fēng)力供電控制單元沒有接線、S7-200SMARTPLC除了AC220V電源線、接地線外，其它接線已拆除，繼電器組上所有接線已拆除。4．能源轉(zhuǎn)換平臺能源轉(zhuǎn)換平臺中的逆變與負(fù)載系統(tǒng)主要由逆變電源控制單元、逆變輸出顯示單元、DSP核心單元、DC-DC升壓單元、全橋逆變單元、變頻器、三相交流電機(jī)、發(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、繼電器、網(wǎng)孔架等組成。逆變與負(fù)載系統(tǒng)上，負(fù)載的連接線已裝好，繼電器線圈已拆下。能源轉(zhuǎn)換平臺能夠通過整個風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營。5.風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)安裝接線基本工藝要求（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(yuǎn)離接線端至接線口，所有接線方向平行于地面的套管，號碼及字母組合讀序從左至右，如圖3所示。圖3接線套管方向示意圖（2）在壓接接線端子時，剝開的線芯插入接線端子套時，將所有的線芯全部插入端子中；采用壓線鉗壓接接線端子時，應(yīng)使壓痕在接線端子套的底部（反面），壓接后，壓接部位不允許有導(dǎo)線外露。如圖4所示。圖4冷壓頭壓痕位置示意圖圖5U型冷壓頭與端子排連接示意圖（3）單個U型冷壓端子在插入端子排時，U型部分應(yīng)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(wǎng)線顏色對應(yīng)為：1—白橙，2—橙，3—白綠，4—藍(lán)，5—白藍(lán)，6—綠，7—白棕，8—棕，如圖6所示,要求網(wǎng)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(nèi)導(dǎo)線接觸充分，以太網(wǎng)線的外皮要壓入水晶頭內(nèi)。圖6RJ45T568B線序串口服務(wù)器中RS485的接線定義：RJ45水晶頭的3號引腳白綠為“A”，1號引腳白橙為“B”，如圖7所示。圖7RS485接線圖串口服務(wù)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。圖8RS232接線圖（5）在本任務(wù)書范圍內(nèi)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(wǎng)線制作時的工藝均參照圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示。（7）如果系統(tǒng)之間的互連線不是護(hù)套電纜，需要用纏繞管將散線包裹好。（二）競賽任務(wù)任務(wù)一：光伏電站規(guī)劃設(shè)計（15%）要求：能夠利用光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺如圖9根據(jù)指定的項目需求，設(shè)計出合理的光伏電站規(guī)劃方案，經(jīng)過模擬運(yùn)行調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，最終輸出財務(wù)分析文件、設(shè)計方案、可研報告。圖9光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺一、光伏電站規(guī)劃設(shè)計方案（15分）在電腦中安裝有光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件，設(shè)計一種“用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)”，項目名稱命名為《用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)》。項目中的氣象數(shù)據(jù)來源采用國際通用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)與項目當(dāng)?shù)氐刂芬恢?，項目有效占地面積15000㎡，設(shè)計光伏并網(wǎng)系統(tǒng)容量為1.2MW即1200KW。（1）項目地址選擇為河北省正定市，客戶名稱為“客戶H”，地址為河北省正定市，設(shè)計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設(shè)計方公司地址為正定市，設(shè)計人員名稱為選手所在的工位號，如：01，其余信息默認(rèn)。（2）要求完成直流側(cè)設(shè)計，其中光伏組件型號設(shè)定為“PV-400”，其參數(shù)要求如下：生產(chǎn)廠家：技能大賽參賽組最大功率：400Wp功率公差：0%最大功率時電壓：41.1V最大功率時電流：9.74A開路電壓：50.4V短路電流：9.9A系統(tǒng)最大電壓;1500V組件轉(zhuǎn)化效率：19.9%功率溫度系數(shù)：-0.34%/℃開路電壓溫度系數(shù)：-0.25%/℃短路電流溫度系數(shù)：0.04%/℃標(biāo)準(zhǔn)組件發(fā)電條件：43℃組件尺寸（長*寬*高）：2015*996*35mm規(guī)格：單晶硅價格：2.5元/W逆變器型號設(shè)定為“INV-500”，其參數(shù)要求如下：生產(chǎn)廠家：技能大賽參賽組最大直流電壓：900V滿載MPPT電壓范圍：450V~800V最大直流功率：550KW最大輸入電流/每路MPPT：1000AMPPT個數(shù)：1最大交流輸出電流：750A額定輸出功率：500KW防護(hù)等級：IP20歐洲效率：0.97逆變器額定輸出電壓：380V隔離：含變壓器價格：200000元/臺截圖并保存陣列傾角優(yōu)化界面，體現(xiàn)設(shè)計的傾角和方位角；截圖并保存組件詳細(xì)參數(shù)界面，截圖并保存選用的組件特性參數(shù)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(xiàn)組件技術(shù)參數(shù)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(xiàn)陣列排布情況并滿足項目容量計算；截圖并保存逆變器設(shè)計界面和逆變器產(chǎn)品參數(shù)界面，體現(xiàn)選用的逆變器參數(shù)及設(shè)計結(jié)論能夠符合項目要求；截圖并保存直流傳輸方案選擇界面，體現(xiàn)方案選擇；截圖并保存模擬運(yùn)行界面；所有截圖保存在桌面“光伏電站規(guī)劃設(shè)計”文件夾，文件名同截圖界面名稱。（3）要求系統(tǒng)設(shè)計完成后，生成財務(wù)分析文件、用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方案、可研性報告三部分，保存在桌面文件夾“光伏電站規(guī)劃設(shè)計”文件夾中。其中財務(wù)分析文件包含選用設(shè)備費(fèi)用、安裝費(fèi)用、材料費(fèi)用、人工費(fèi)用、管理費(fèi)用、技術(shù)服務(wù)費(fèi)用等，同時根據(jù)貸款、借款還本利息、利潤等因素，評估系統(tǒng)的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務(wù)狀況，借以判別項目的財務(wù)可行性。設(shè)計方案包含所選產(chǎn)品的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的選型公式和方法、全年各月能量損耗、全年各月發(fā)電量、設(shè)備及材料清單、節(jié)能減排分析等。可研報告是一份結(jié)合項目的客觀條件和設(shè)計公司資源，充分分析該項目的設(shè)計方案以及經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保指標(biāo)等作出的全面的評價報告。

任務(wù)二：光伏電站的搭建（28%）光伏電站的安裝與搭建（12分）光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線要求光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖如圖10所示。按照圖中電路完成接線，其中光伏組件輸出電纜先接入?yún)R流箱，匯流箱輸出兩個光伏電站的線，光伏電站到匯流箱的連接線須采用0.3mm2的兩芯電纜線，匯流箱到系統(tǒng)的連接線須采用0.3mm2的四芯電纜線。圖10光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖圖11光伏匯流箱內(nèi)部接線圖光伏供電裝置中的光伏組件輸出電纜先接入?yún)R流箱，光伏匯流箱內(nèi)部接線如圖10所示，將比賽提供的4組防逆流二極管端子排安裝在匯流箱內(nèi)，光伏組件輸出線纜分別為S1+、S1-，S2+、S2-，S3+、S3-，S4+、S4-，正極接入防逆流二極管，端子排上接線為左進(jìn)右出，端子排右側(cè)為光伏電站出線，下面兩組端子排為1號電站，中間兩組端子排為2號電站。匯流箱內(nèi)部線號與圖11要求一致，匯流箱中的電纜出線必須為護(hù)套線纜。連接導(dǎo)線在進(jìn)入光伏供電系統(tǒng)時，必須經(jīng)過接線端子排；連接導(dǎo)線在經(jīng)過不同系統(tǒng)之間時，連接導(dǎo)線必須經(jīng)過電氣連接件，接線要有合理的線標(biāo)套管。線標(biāo)套管號碼除了同1根導(dǎo)線兩端一致外，不得與其它導(dǎo)線的線標(biāo)套管號碼重復(fù)命名（電源線除外，在本任務(wù)書中所有線標(biāo)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(fù)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。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1KA1控制光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)及向南偏轉(zhuǎn)指示燈8KA8控制投射燈2和燈2按鈕指示燈2KA2控制光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)及向北偏轉(zhuǎn)指示燈9KA9控制光伏電站1投入/切出3KA3控制擺桿由西向東運(yùn)動及西東運(yùn)動指示燈10KA10控制光伏電站2投入/切出4KA4控制擺桿由東向西運(yùn)動及東西運(yùn)動指示燈11KA11控制舞臺燈負(fù)載運(yùn)行/停止5KA5控制光伏電池組件向東偏轉(zhuǎn)及向東偏轉(zhuǎn)指示燈12KA12控制報警燈負(fù)載運(yùn)行/停止6KA6控制光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)及向西偏轉(zhuǎn)指示燈13KA13控制變頻器及電機(jī)負(fù)載啟動7KA7控制投射燈1和燈1按鈕指示燈14KA14控制變頻器及電機(jī)負(fù)載調(diào)速根據(jù)上述繼電器定義，在答題紙上繪制光伏供電系統(tǒng)的總電路圖，主要體現(xiàn)控制電源分布、擺桿電機(jī)控制回路、投射燈控制回路，光伏組件東西、南北電機(jī)控制回路，要求在控制回路中體現(xiàn)互鎖。3.光伏供電系統(tǒng)的安裝與接線（1）控制單元的布線與接線不改變光伏供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕的功能，按照表1配置表及表2要求，完成光伏供電控制單元的布線與接線。（2）S7-200SMARTPLC的布線及接線根據(jù)表2S7-200SMARTPLC的配置表及表3的線徑和顏色要求表，完成S7-200SMARTPLC的布線與接線。表2S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置表序號輸出配置序號輸入配置1Q0.0啟動指示燈23I0.0急停按鈕2Q0.1停止指示燈24I0.1停止按鈕3Q0.2繼電器KA1線圈25I0.2啟動按鈕4Q0.3繼電器KA2線圈26I0.3燈1按鈕5Q0.4繼電器KA3線圈27I0.4燈2按鈕6Q0.5繼電器KA4線圈28I0.5西東按鈕7Q0.6繼電器KA5線圈29I1.0東西按鈕8Q0.7繼電器KA6線圈30I1.1向北按鈕9Q1.0繼電器KA7線圈31I1.2向西按鈕10Q1.1繼電器KA8線圈32I1.3向南按鈕11Q1.2繼電器KA9線圈33I1.4向東按鈕12Q1.3繼電器KA10線圈34I1.5擺桿西東向限位開關(guān)13Q1.4繼電器KA11線圈35I1.6擺桿接近開關(guān)垂直限位14Q1.5繼電器KA12線圈36I1.7擺桿東西向限位開關(guān)15Q1.6繼電器KA13線圈37I2.0光伏組件向南限位開關(guān)16Q1.7繼電器KA14線圈38I2.1光伏組件向北限位開關(guān)171M0V39I2.2光伏組件向東、向西限位開關(guān)181L24V40I2.3光線傳感器向東信號192L24V41I2.4光線傳感器向西信號203L24V42I2.5光線傳感器向北信號214L24V43I2.6光線傳感器向南信號2244I2.7旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動擋序號模擬量模塊配置序號模擬量模塊配置1L+24V4AQ0調(diào)壓模塊4-20mA2M0V5AI0+光照度傳感器輸出信號30M0V6AI0-0V表3S7-200SMARTPLC接線的線徑和顏色要求序號起始端結(jié)束端線型序號起始端結(jié)束端線型1L1接線排L0.75mm2紅色28I2.3略0.3mm2藍(lán)色2N接線排N0.75mm2黑色29I2.4略0.3mm2藍(lán)色3GND接線排PE0.75mm2黃綠色30I2.5略0.3mm2藍(lán)色41M略0.3mm2白色31I2.7略0.3mm2藍(lán)色51L略0.3mm2紅色32Q0.0略0.3mm2藍(lán)色62L略0.3mm2紅色33Q0.1略0.3mm2藍(lán)色73L略0.3mm2紅色34Q0.2略0.3mm2藍(lán)色84L略0.3mm2紅色35Q0.3略0.3mm2藍(lán)色9I0.0略0.3mm2藍(lán)色36Q0.4略0.3mm2藍(lán)色10I0.1略0.3mm2藍(lán)色37Q0.5略0.3mm2藍(lán)色11I0.2略0.3mm2藍(lán)色38Q0.6略0.3mm2藍(lán)色12I0.3略0.3mm2藍(lán)色39Q0.7略0.3mm2藍(lán)色13I0.4略0.3mm2藍(lán)色40Q1.0略0.3mm2藍(lán)色14I0.5略0.3mm2藍(lán)色41Q1.1略0.3mm2藍(lán)色15I0.6略0.3mm2藍(lán)色42Q1.2略0.3mm2藍(lán)色16I0.7略0.3mm2藍(lán)色43Q1.3略0.3mm2藍(lán)色17I1.0略0.3mm2藍(lán)色44Q1.4略0.3mm2藍(lán)色18I1.1略0.3mm2藍(lán)色45Q1.5略0.3mm2藍(lán)色19I1.2略0.3mm2藍(lán)色46Q1.6略0.3mm2藍(lán)色20I1.3略0.3mm2藍(lán)色47Q1.7略0.3mm2藍(lán)色21I1.4略0.3mm2藍(lán)色48L+略0.3mm2紅色22I1.5略0.3mm2藍(lán)色49M略0.3mm2白色23I1.6略0.3mm2藍(lán)色500M略0.3mm2白色24I1.7略0.3mm2藍(lán)色51AQ0略0.3mm2藍(lán)色25I2.0略0.3mm2藍(lán)色52AIW0略0.3mm2藍(lán)色26I2.1略0.3mm2藍(lán)色530V略0.3mm2白色27I2.2略0.3mm2藍(lán)色54（3）調(diào)壓模塊的布線及接線根據(jù)表2及圖13要求，完成調(diào)壓模塊的布線與接線。圖13調(diào)壓模塊接線圖（4）繼電器的安裝、布線與接線圖14光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖一圖15光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖二繼電器布線與接線要有合理的線標(biāo)套管，其中線標(biāo)套管K01～K06用于互鎖信號。二、光伏電站的編程與調(diào)試（12分）光伏供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向左邊時，PLC處在手動控制狀態(tài)下，可以完成光伏電池組件運(yùn)動、燈狀態(tài)、擺桿運(yùn)動操作的手動控制，PLC處在自動控制狀態(tài)下，可以完成單循環(huán)控制。手動調(diào)試選擇開關(guān)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(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在光伏電池組件向東偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下向東按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到東限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（2）按下向西按鈕，光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下向西按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到西限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（3）按下向北按鈕，光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下向北按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到北限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（4）按下向南按鈕，光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下向南按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)南限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（5）按下東西按鈕，擺桿由東向西偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在擺桿由東向西偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下東西按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)東西限位位置開關(guān)，擺桿停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（6）按下西東按鈕，擺桿由西向東偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。在擺桿由西向東偏轉(zhuǎn)的過程中，再次按下西東按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)西東限位位置開關(guān)，擺桿停止偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。（7）按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1亮3秒。在此過程中再次按下燈1按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1熄滅。（8）按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2亮3秒。在此過程中再次按下燈2按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2熄滅。2.單循環(huán)調(diào)試選擇開關(guān)處在自動控制狀態(tài)時：（1）按下向東按鈕，光伏電池組件連續(xù)向東偏轉(zhuǎn)，直至接觸到東限位位置，向東偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中再次按下向東按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向東偏轉(zhuǎn)。（2）按下向西按鈕，光伏電池組件連續(xù)向西偏轉(zhuǎn)，直至接觸到西限位位置，向西偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中再次按下向西按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向西偏轉(zhuǎn)。（3）按下向北按鈕，光伏電池組件連續(xù)向北偏轉(zhuǎn)，直至接觸到北限位位置，向北偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中再次按下向北按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向北偏轉(zhuǎn)。（4）按下向南按鈕，光伏電池組件連續(xù)向南偏轉(zhuǎn)，直至到達(dá)南限位位置，向南偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中再次按下向南按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向南偏轉(zhuǎn)。（5）按下東西按鈕，擺桿連續(xù)由東向西偏轉(zhuǎn)，直至到東西限位位置停止偏轉(zhuǎn)，在此過程中再次按下東西按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，擺桿停止偏轉(zhuǎn)。（6）按下西東按鈕，擺桿連續(xù)由西向東偏轉(zhuǎn)，直至到達(dá)西東限位位置停止偏轉(zhuǎn)，在此過程中再次按下西東按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，擺桿停止偏轉(zhuǎn)。（7）按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1持續(xù)點亮，在此過程中再次按下燈1按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1熄滅。（8）按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2持續(xù)點亮，在此過程中再次按下燈2按鈕或按下停止按鈕或急停按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2熄滅。說明：（1）在上位機(jī)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面上，按下界面中光伏供電系統(tǒng)的面板操作控件，也能完成相應(yīng)的手動和單循環(huán)控制。（2）電機(jī)負(fù)載在調(diào)試時，不經(jīng)變頻器面板操作，能以工頻運(yùn)行。四、觸摸屏組態(tài)與通訊設(shè)置（4分）要求：在光伏供電系統(tǒng)中的觸摸屏上設(shè)計電站調(diào)試界面，具有控制光伏電站1、光伏電站2調(diào)試按鈕，調(diào)試狀態(tài)指示燈，時間調(diào)節(jié)控件，充電控制器的光伏電壓、蓄電池電壓、光伏充電電流、蓄電池放電電流四個數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，具有光源強(qiáng)度調(diào)節(jié)進(jìn)度條和光照強(qiáng)度顯示。1.僅當(dāng)光伏單元的選擇開關(guān)處在手動控制狀態(tài)時，按下光伏電站1或光伏電站2調(diào)試按鈕，對應(yīng)電站投入默認(rèn)運(yùn)行4秒，到達(dá)投入時間后電站自動切出，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(shè)定范圍：4~8秒；光伏電站1或光伏電站2投入運(yùn)行時，對應(yīng)繼電器吸合，觸摸屏上對應(yīng)的電站調(diào)試按鈕指示燈點亮，投射燈1和燈2同時點亮，光伏單元電壓表有對應(yīng)光伏電站電壓數(shù)據(jù)。2.上述過程中，按下停止按鈕或急停按鈕，對應(yīng)電站停止運(yùn)行，電站切除，投射燈熄滅。3.界面上的光源強(qiáng)度調(diào)節(jié)進(jìn)度條，能夠在燈點亮?xí)r拖動進(jìn)度條，調(diào)節(jié)投光燈從熄滅到最亮的線性變化，并同步顯示出當(dāng)前的光照強(qiáng)度。任務(wù)三:風(fēng)電場的搭建(20%)風(fēng)電場的安裝與搭建（8分）1.風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖如圖16所示。接線要求器件安裝位置正確，器件牢固可靠不松動。圖16風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖2.風(fēng)力供電系統(tǒng)的安裝與接線（1）控制單元的布線與接線在不改變風(fēng)力供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕的功能，按照表3配置表及表4要求，完成風(fēng)力供電控制單元的布線與接線。（2）S7-200SMARTPLC的布線及接線S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置如表4所示。根據(jù)表3S7-200SMARTPLC的配置，完成S7-200SMARTPLC的布線與接線，接線的線徑和顏色要求見表5。表4S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置表序號輸入輸出配置序號輸入輸出配置1Q0.0繼電器KA15線圈17I0.0旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動擋2Q0.1繼電器KA16線圈18I0.1啟動按鈕3Q0.2繼電器KA17線圈19I0.2停止按鈕4Q0.3繼電器KA18線圈20I0.3急停按鈕5Q0.4繼電器KA19線圈21I0.4側(cè)風(fēng)偏航按鈕6Q0.5啟動按鈕指示燈22I0.5恢復(fù)按鈕7Q0.6停止按鈕指示燈23I0.6順時按鈕8Q0.7順時按鈕指示燈24I0.7逆時按鈕9Q1.0逆時按鈕指示燈25I1.0風(fēng)場機(jī)構(gòu)順時到位開關(guān)10Q1.1側(cè)風(fēng)偏航按鈕指示燈26I1.1風(fēng)場機(jī)構(gòu)逆時到位開關(guān)11Q1.2恢復(fù)按鈕指示燈27I1.2側(cè)風(fēng)偏航45°到位開關(guān)121M0V28I1.3側(cè)風(fēng)偏航90°到位開關(guān)131L24V29I1.4側(cè)風(fēng)偏航初始位開關(guān)142L24V30I1.5風(fēng)速檢測信號153L24V31164L24V32表5S7-200SMARTPLC接線的線徑和顏色要求序號起始端結(jié)束端線型序號起始端結(jié)束端線型1L1接線排L0.75mm2紅色18I1.1略0.3mm2藍(lán)色2N接線排N0.75mm2黑色19I1.2略0.3mm2藍(lán)色3GND接線排PE0.75mm2黃綠色20I1.3略0.3mm2藍(lán)色41M略0.3mm2白色21I1.4略0.3mm2藍(lán)色51L略0.3mm2紅色22I1.5略0.3mm2藍(lán)色62L略0.3mm2紅色2373L略0.3mm2紅色24Q0.0略0.3mm2藍(lán)色84L略0.3mm2紅色25Q0.1略0.3mm2藍(lán)色9I0.0略0.3mm2藍(lán)色26Q0.2略0.3mm2藍(lán)色10I0.1略0.3mm2藍(lán)色27Q0.3略0.3mm2藍(lán)色11I0.2略0.3mm2藍(lán)色28Q0.4略0.3mm2藍(lán)色12I0.3略0.3mm2藍(lán)色29Q0.5略0.3mm2藍(lán)色13I0.4略0.3mm2藍(lán)色30Q0.6略0.3mm2藍(lán)色14I0.5略0.3mm2藍(lán)色31Q0.7略0.3mm2藍(lán)色15I0.6略0.3mm2藍(lán)色32Q1.0略0.3mm2藍(lán)色16I0.7略0.3mm2藍(lán)色33Q1.1略0.3mm2藍(lán)色17I1.0略0.3mm2藍(lán)色34Q1.2略0.3mm2藍(lán)色（3）繼電器的安裝、布線與接線圖17風(fēng)力供電系統(tǒng)繼電器接線圖將PLC控制的繼電器組從左向右分別定義為KA15～KA19,繼電器功能定義如表6。表6風(fēng)力供電系統(tǒng)繼電器定義配置表序號繼電器功能序號繼電器功能1KA15風(fēng)場逆時運(yùn)動控制4KA18尾舵撤銷側(cè)風(fēng)偏航控制2KA16風(fēng)場順時運(yùn)動控制5KA19控制風(fēng)力電站投入/切出3KA17尾舵?zhèn)蕊L(fēng)偏航的控制繼電器布線與接線要有合理的線標(biāo)套管，其中線標(biāo)套管K07～K14用于互鎖信號，線標(biāo)套管不得與其它導(dǎo)線的線標(biāo)套管號碼重復(fù)命名（電源線除外）。二、風(fēng)電場的編程與調(diào)試（10分）風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向手動控制狀態(tài)時，可以進(jìn)行風(fēng)場運(yùn)動和側(cè)風(fēng)偏航運(yùn)動的手動調(diào)試；選擇開關(guān)處在自動控制狀態(tài)下，可以完成單循環(huán)控制。1.手動調(diào)試選擇開關(guān)處在手動控制狀態(tài)時：（1）按下順時按鈕，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)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風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱順時移動到限位開關(guān)時，順時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱停止移動。（2）按下逆時按鈕，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)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或風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱逆時移動到限位開關(guān)時，逆時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱停止移動。按下偏航按鈕，風(fēng)力發(fā)電機(jī)作側(cè)風(fēng)偏航動作3秒后停止移動，同時偏航按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕或側(cè)風(fēng)偏航90°到位開關(guān)時，偏航按鈕指示燈熄滅，側(cè)風(fēng)偏航動作停止。按下恢復(fù)按鈕，風(fēng)力發(fā)電機(jī)作撤銷側(cè)風(fēng)偏航動作3秒后停止移動，同時恢復(fù)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側(cè)風(fēng)偏航運(yùn)動到初始位置停止時，恢復(fù)按鈕指示燈熄滅，撤銷側(cè)風(fēng)偏航停止。2.單循環(huán)調(diào)試選擇開關(guān)處在自動控制狀態(tài)時：（1）按下順時按鈕，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱連續(xù)順時移動，同時順時按鈕指示燈常亮，直至到順時限位開關(guān)，順時移動停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，順時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱停止移動。（2）按下逆時按鈕，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱連續(xù)逆時移動，同時逆時按鈕指示燈常亮，直至到逆時限位開關(guān)，逆時移動停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，逆時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱停止移動。（3）按下偏航按鈕，風(fēng)力發(fā)電機(jī)連續(xù)做側(cè)風(fēng)偏航動作，同時偏航按鈕指示燈常亮，到達(dá)側(cè)風(fēng)偏航45°到位開關(guān)位置時，偏航按鈕指示燈熄滅，側(cè)風(fēng)偏航動作停止；在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，偏航按鈕指示燈熄滅，偏航動作停止。（4)按下恢復(fù)按鈕，風(fēng)力發(fā)電機(jī)連續(xù)做撤銷側(cè)風(fēng)偏航動作，同時恢復(fù)按鈕指示燈常亮，當(dāng)運(yùn)動到初始位置時，恢復(fù)按鈕指示燈熄滅，撤銷側(cè)風(fēng)偏航停止。在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，恢復(fù)偏航按鈕指示燈熄滅，恢復(fù)偏航動作停止。說明：在上位機(jī)的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面上，按下界面中風(fēng)力供電系統(tǒng)的面板操作控件，風(fēng)力電站也能完成相應(yīng)的手動和單循環(huán)控制。三、測試蓄電池充放電數(shù)據(jù)（2分）要求：在風(fēng)力單元觸摸屏上增加蓄電池充放電測試控件，包含風(fēng)力模擬輸出電壓值，蓄電池模擬電壓值設(shè)置控件。1.斷開可調(diào)電阻空開，在上位機(jī)力控組態(tài)軟件未開啟的情況下，按下風(fēng)力供電單元觸摸屏上的風(fēng)電場調(diào)試按鈕后使得風(fēng)電場投入，風(fēng)場自動以初始45Hz頻率運(yùn)行并驅(qū)動風(fēng)機(jī)輸出電能對蓄電池進(jìn)行充電。2.設(shè)置此時風(fēng)力模擬電壓值為所測得的風(fēng)力電站輸出電壓（可調(diào)節(jié)范圍0~28V），設(shè)置模擬蓄電池電壓為蓄電池實測電壓（可調(diào)節(jié)范圍0~14V）。3.用示波器雙通道分別測量真實充電波形及模擬充電波形，上方顯示模擬充電波形，下方顯示真實充電波形，兩個波形不出現(xiàn)波形重疊，右上角顯示出兩種波形的正占空比數(shù)值。截圖并保存在U盤和手提計算機(jī)的桌面，文件名為：真實充電及模擬充電波形+真實充電占空比值+模擬充電占空比值。任務(wù)四：風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)營管理(28%)一、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的安裝與測試（3分）圖18逆變與負(fù)載系統(tǒng)接線圖現(xiàn)場設(shè)備已按照圖18所示電路，已完成逆變與負(fù)載系統(tǒng)中負(fù)載的接線。1.測試逆變與負(fù)載系統(tǒng)（1）在光伏供電系統(tǒng)的觸摸屏上，保留原有界面，增加設(shè)計控制舞臺燈負(fù)載、報警燈負(fù)載、電機(jī)負(fù)載的調(diào)試按鈕。當(dāng)光伏控制單元的PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下各調(diào)試按鈕，對應(yīng)負(fù)載根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行運(yùn)行；在觸摸屏上可以分別修改3個負(fù)載的投入時間，投入時間設(shè)定范圍：5-10秒；（當(dāng)設(shè)定數(shù)值不在設(shè)定范圍內(nèi)時數(shù)值清零）負(fù)載投入運(yùn)行時，對應(yīng)負(fù)載繼電器吸合；在此過程中，按下光伏控制單元的停止按鈕或急停按鈕，對應(yīng)負(fù)載停止運(yùn)行。電機(jī)負(fù)載在運(yùn)行時，不經(jīng)變頻器面板操作，啟動時能以工頻運(yùn)行。（2）使用示波器雙蹤同時測量逆變器的H橋左上橋功率管的驅(qū)動信號波形1和右下橋功率管的驅(qū)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(xiàn)波形重疊，分別顯示2個信號的波形并在右上角顯示出兩種波形的頻率，并截圖保存在U盤和手提計算機(jī)的桌面，文件名為：SPWM波形。（3）設(shè)置逆變器輸出頻率為52Hz，合理設(shè)置調(diào)制比，使得逆變器輸出電壓有效值為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(jī)的桌面，文件名為：52Hz波形。（4）合理設(shè)置調(diào)制比，使逆變器輸出電壓有效值220V，頻率50Hz的正弦波。設(shè)置示波器水平掃描時基設(shè)置為500.00ns/div，垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度設(shè)置為2.00V/div，將死區(qū)時間分別調(diào)至600ns、2700ns，依次使用示波器雙蹤同時測量逆變器的H橋左上橋功率管的驅(qū)動信號波形1和左下橋功率管的驅(qū)動信號波形2，要求測得波形1置于示波器顯示屏上方，測得波形2置于示波器顯示屏下方，兩個波形不出現(xiàn)波形重疊，分別截圖保存在U盤和手提計算機(jī)的桌面，文件名分別為：600ns死區(qū)SPWM波形、2700ns死區(qū)SPWM波形。二、多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營（15分）1.設(shè)計風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營界面，如圖19所示。在該界面中要求完成以下功能：（1）設(shè)計光強(qiáng)控制單元，其中包含清晨、正午和夜晚設(shè)定按鈕，按下不同的時間按鈕，控制調(diào)壓模塊調(diào)節(jié)投射燈以相應(yīng)強(qiáng)度點亮，單元能夠顯示投光燈光強(qiáng)控制電壓值（單位V）以及根據(jù)當(dāng)前的時間段指示燈顯示為綠色，其余時間段指示燈為紅色。設(shè)計天氣檢測指示單元，包含晴天和陰天，能夠顯示輻照度的值（單位為W/m2），并根據(jù)天氣定義將對應(yīng)的指示燈顯示綠色，否則顯示紅色。設(shè)計風(fēng)速檢測指示單元，要求達(dá)到所定義風(fēng)速時，對應(yīng)的風(fēng)速檢測指示燈顯示綠色，否則顯示紅色。當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面上的檢修/運(yùn)行旋鈕置于運(yùn)行位，并將風(fēng)光互補(bǔ)工作方式置于手動，可以進(jìn)行手動、單循環(huán)調(diào)試；當(dāng)檢修/運(yùn)行旋鈕置于運(yùn)行位，并將風(fēng)光互補(bǔ)工作方式置于自動，可以進(jìn)行多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)行；置于檢修位時，手動、單循環(huán)調(diào)試以及多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)行均不能進(jìn)行。圖19風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面圖（2）控制軸流風(fēng)機(jī)的變頻器頻率設(shè)定值控件及實際值顯示控件，軸流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時間顯示控件（累計運(yùn)行時間）。（3）能夠根據(jù)任務(wù)四中多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營中的任務(wù)要求實現(xiàn)表8功能。要求在相關(guān)繼電器動作時，界面上的相應(yīng)觸點能同步開斷；負(fù)載工作時，顯示綠色，停止工作時，顯示紅色；電站投入時，對應(yīng)的狀態(tài)指示燈顯示綠色，電站切出時，對應(yīng)的狀態(tài)指示燈顯示紅色。在所有負(fù)載、所有電站均處于工作狀態(tài)時，截圖并保存在一體機(jī)桌面上，取名為：風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面。2.多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)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(yùn)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(fēng)電場初始化：風(fēng)電場運(yùn)行到逆時限位處，偏航尾翼運(yùn)行到恢復(fù)狀態(tài)。此位置為風(fēng)電場的初始位置。2.2可再生能源的變化要求時間定義的值：（1）將投射燈1點亮且光強(qiáng)控制投光燈電壓等于110V定義為清晨。（2）將投射燈1、燈2同時點亮且光強(qiáng)控制投光燈電壓等于220V定義為正午。（3）將投射燈1、燈2同時關(guān)閉，此時定義為夜晚；天氣定義的值：（1）將輻照度>130W/m2，此時定義為天氣為晴天；（2）有投射燈點亮，且1<光照度<129W/m2，此時定義為天氣為陰天；風(fēng)速定義的值：（1）將軸流風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，此時風(fēng)速儀檢測信號為0（即DSP控制信號輸出低電平），約定為無風(fēng)；（2）將軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行，且風(fēng)速儀檢測信號為0（即DSP控制信號輸出低電平），約定為低風(fēng)速；（3）將軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行，且風(fēng)速儀檢測信號為1（即DSP控制信號輸出高電平），約定為高風(fēng)速；2.3電站控制動作要求如下：（1）當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面中風(fēng)光互補(bǔ)控制面板工作方式旋鈕置于自動，運(yùn)行/檢修旋鈕置于運(yùn)行時，并當(dāng)光伏供電控制單元及風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)都撥向自動控制狀態(tài)（若僅將一個選擇開關(guān)或沒有選擇開關(guān)撥向自動控制狀態(tài)，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以1Hz閃爍）。（2）選擇好運(yùn)營模式后，按下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面中的自動啟動按鈕，系統(tǒng)首先檢測光伏供電系統(tǒng)和風(fēng)力供電系統(tǒng)是否處在初始位，若有不在初始位置的系統(tǒng)，則相對應(yīng)的啟動指示燈以2Hz閃爍，同時光伏供電系統(tǒng)或風(fēng)力供電系統(tǒng)處于回初始位的過程中，直到兩個供電系統(tǒng)都達(dá)到初始位，表明系統(tǒng)準(zhǔn)備好。（3）系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，光伏電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后啟動指示燈在自動運(yùn)行時常亮，光伏電站的時間由清晨->正午->夜晚為一個周期，重復(fù)該周期運(yùn)行。白天時間段（清晨、正午）內(nèi)，光伏組件持續(xù)對光進(jìn)行追蹤，夜晚時間段，光伏組件自動回到偏東邊位置。（4）系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，風(fēng)力電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后啟動指示燈在自動運(yùn)行時常亮，風(fēng)力電站的在順時限位和逆時限位之間做連續(xù)往返運(yùn)動。風(fēng)場按照上述風(fēng)場軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線運(yùn)行。2.4多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)營策略電站的定義：表7電源類型定義表序號電站名稱電站定義12號光伏電站常用電站21號光伏電站備用電站13風(fēng)電場備用電站2表8多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營表序號時間、天氣條件電站情況負(fù)載情況1清晨（陰天）正午（晴天和陰天）常用電站投入發(fā)電電機(jī)負(fù)載只在陰天的清晨和晴天的正午以工頻運(yùn)行2正午（晴天）備用電站1投入發(fā)電舞臺燈只在晴天的正午工作3高風(fēng)速全天、夜晚低風(fēng)速備用電站2投入發(fā)電警示燈只在高風(fēng)速時工作常用電站的控制動作要求如下：當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面中風(fēng)光互補(bǔ)控制面板工作方式旋鈕置于自動，運(yùn)行/檢修旋鈕置于運(yùn)行時，并當(dāng)光伏供電控制單元及風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)都撥向自動控制狀態(tài)（若僅將一個選擇開關(guān)或沒有選擇開關(guān)撥向自動控制狀態(tài)，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以2Hz閃爍），常用電站和電機(jī)負(fù)載根據(jù)表8的多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營表工作：（1）若按下圖19中的清晨按鈕控件，投射燈1以清晨強(qiáng)度點亮，當(dāng)檢測到陰天時，常用電站則自動轉(zhuǎn)為投入狀態(tài)，常用電站投入發(fā)電，電機(jī)負(fù)載以工頻運(yùn)行。（2）若按下圖19中的正午按鈕控件，投射燈1和燈2以正午強(qiáng)度點亮，檢測到晴天或陰天時,常用電站工作狀態(tài)指示燈顯示為投入狀態(tài)，當(dāng)檢測到晴天時電機(jī)負(fù)載以工頻運(yùn)行。（3）若按下圖19中的夜晚按鈕控件或按下停止按鈕時，投射燈1和燈2熄滅，常用電站工作狀態(tài)指示燈顯示為切出狀態(tài)，常用電站不工作，電機(jī)負(fù)載停止工作。（4）在上述過程執(zhí)行中，按下光伏供電系統(tǒng)的急停按鈕，程序立即結(jié)束，電站和負(fù)載全部切出，所有動作停止。（5）在上述過程執(zhí)行中，光伏供電系統(tǒng)上的所有點動控制按鈕應(yīng)無效。備用電站1控制動作要求如下：當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面中風(fēng)光互補(bǔ)控制面板工作方式旋鈕置于自動，運(yùn)行/檢修旋鈕置于運(yùn)行時，并把光伏供電控制單元及風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)都撥向自動控制狀態(tài)（若僅將一個選擇開關(guān)或沒有選擇開關(guān)撥向自動控制狀態(tài)，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以2Hz閃爍），備用電站1和舞臺燈負(fù)載根據(jù)表9的多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營表工作：（1）若按下圖18中的清晨按鈕控件，則投射燈1以清晨強(qiáng)度點亮，系統(tǒng)首先檢測擺桿是否處于西東限位且光伏組件是否處于東限位，若均在則表示光伏供電系統(tǒng)處于初始位；若不在初始位置，啟動指示燈以2Hz閃爍，同時光伏供電系統(tǒng)處于回初始位的過程中，直至到達(dá)初始位。（2）若按下圖19中的正午按鈕控件且光伏供電系統(tǒng)到達(dá)初始位后，時間條件自動切換到為正午，則投射燈1和燈2以正午強(qiáng)度點亮，備用電站1自動轉(zhuǎn)為投入狀態(tài)，備用電站1投入發(fā)電，光伏電站對光跟蹤，跟蹤到位后，擺桿由東向西斷續(xù)運(yùn)動，即擺桿先移動3s停止，同時光伏電站對光跟蹤（在此過程中，擺桿與光伏電站對光跟蹤同時進(jìn)行，下同），跟蹤到后，暫停1s后擺桿再次移動3s停止，光伏電站再次對光跟蹤，按照此規(guī)律直至擺桿到達(dá)東西限位后，擺桿停止移動，光伏電站對光跟蹤，跟蹤到后，擺桿由西向東連續(xù)移動到垂直位置后停止,同時光伏電站跟蹤，跟蹤到位后擺桿隨即再次由西向東連續(xù)移動到西東限位后，光伏電站對光跟蹤。跟蹤結(jié)束2s后，一次自動過程結(jié)束，進(jìn)入下一循環(huán)即從初始位開始運(yùn)行，如此反復(fù)。在上述過程中，檢測到晴天時，備用電站1自動轉(zhuǎn)為投入狀態(tài)，備用電站1投入工作，舞臺燈投入工作；當(dāng)檢測到陰天時，備用電站1工作狀態(tài)指示燈顯示為切出狀態(tài)，備用電站1切出，舞臺燈不工作。（3）若按下圖18中的夜晚按鈕控件或停止按鈕時，投射燈1和燈2熄滅，備用電站1工作狀態(tài)指示燈顯示為切出狀態(tài)，備用電站1不工作，電機(jī)負(fù)載停止工作，跟蹤停止。（4）在上述過程執(zhí)行中，按下光伏供電系統(tǒng)的急停按鈕，程序立即結(jié)束，電站和負(fù)載全部切出，所有動作停止。（5）在上述過程執(zhí)行中，光伏供電系統(tǒng)上的所有點動控制按鈕應(yīng)無效。備用電站2控制動作要求如下：當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面中風(fēng)光互補(bǔ)控制面板工作方式旋鈕置于自動，運(yùn)行/檢修旋鈕置于運(yùn)行時，并把光伏供電控制單元及風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)都撥向自動控制狀態(tài)（若僅將一個選擇開關(guān)或沒有選擇開關(guān)撥向自動控制狀態(tài)，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以1Hz閃爍），備用電站2和警示燈負(fù)載根據(jù)表9的多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營表工作：（1）風(fēng)場啟動按鈕控件用于啟動備用電站2系統(tǒng)，系統(tǒng)首先檢測尾翼是否停止在初始限位以及風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱是否停止在逆時限位位置，若都在，則表示風(fēng)力供電系統(tǒng)準(zhǔn)備好自動運(yùn)行狀態(tài)；若尾翼或風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱不在上述指定位置，表示系統(tǒng)沒有準(zhǔn)備好，啟動指示燈以2Hz閃爍，直到尾翼到達(dá)初始位以及風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱停在逆時限位位置，表明系統(tǒng)到達(dá)初始位。（2）到達(dá)初始位后，軸流風(fēng)機(jī)以50Hz啟動，上升時間5s，頻率到達(dá)50Hz后10s,頻率下降至30Hz，下降速度2Hz/s,下降至30Hz后5秒，頻率再升至50Hz，上升速度4Hz/s，頻率如此循環(huán)，直至按下風(fēng)場停止或者急停按鈕，風(fēng)場頻率下降至0Hz。另外到達(dá)初始位置后，軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱按順時針方向連續(xù)運(yùn)動，若順時運(yùn)動到限位位置，停止3s后,風(fēng)場運(yùn)動機(jī)構(gòu)箱逆時針連續(xù)運(yùn)動，逆時運(yùn)動到位后，再停止3s,再順時運(yùn)動，在2個限位之間往返。當(dāng)檢測到高風(fēng)速時，警示燈負(fù)載才能啟動工作。（3）在上述（2）過程中，按下圖19中的清晨、正午、夜晚任意一個按鈕控件，當(dāng)系統(tǒng)檢測到高風(fēng)速信號時，備用電站2自動轉(zhuǎn)為投入狀態(tài)，備用電站2投入工作，警示燈負(fù)載工作；當(dāng)在夜晚檢測到低風(fēng)速信號時，備用電站2也能自動轉(zhuǎn)為投入狀態(tài)，備用電站2投入工作，警示燈負(fù)載不工作；當(dāng)在清晨和正午檢測不到高風(fēng)速時，備用電站2工作狀態(tài)指示燈顯示為切出狀態(tài)，備用電站2切出工作，警示燈負(fù)載不工作；（4）在上述過程執(zhí)行中，按下風(fēng)場停止按鈕控件或按下風(fēng)力供電裝置的停止按鈕，則備用電站2切出，電機(jī)負(fù)載停止工作，風(fēng)力供電裝置直接返回初始位后停止，控制軸流風(fēng)機(jī)的變頻器按指定下降速率降低頻率直至為0后軸流風(fēng)機(jī)停止。當(dāng)按下停止按鈕時，應(yīng)能將備用電站2工作狀態(tài)指示燈顯示為切出狀態(tài)。（5）在上述過程執(zhí)行中，按下風(fēng)力供電系統(tǒng)的急停按鈕，程序立即結(jié)束，控制軸流風(fēng)機(jī)的變頻器按指定下降速率降低頻率直至為0后軸流風(fēng)機(jī)也停止，電站和負(fù)載全部切出，所有動作停止。（6）在上述過程執(zhí)行中，風(fēng)力供電系統(tǒng)上的所有點動控制按鈕應(yīng)無效。設(shè)計風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營界面，界面與圖19所示相同。在該界面中要求完成以下功能：在該界面中設(shè)計風(fēng)光互補(bǔ)工作方式手動/自動、運(yùn)行/檢修旋鈕控件及它們的狀態(tài)指示燈，當(dāng)工作方式為自動時，顯示綠色，否則顯示紅色，當(dāng)運(yùn)行/檢修旋鈕置于運(yùn)行時，顯示綠色，置于檢修時，顯示紅色；設(shè)計常用電站投入/切出工作狀態(tài)指示燈，備用電站1投入/切出工作狀態(tài)指示燈，備用電站2投入/切出工作狀態(tài)指示燈，當(dāng)電站投入時，相應(yīng)指示燈控件亮，否則熄滅。按照任務(wù)五多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運(yùn)營中關(guān)于時間、天氣和風(fēng)速的定義設(shè)計以下單元：設(shè)計光強(qiáng)控制單元，其中包含清晨、正午和夜晚設(shè)定按鈕，按下不同的時間按鈕，控制調(diào)壓模塊調(diào)節(jié)投射燈以相應(yīng)強(qiáng)度點亮，單元能夠顯示投光燈光強(qiáng)控制電壓值（單位V）以及根據(jù)當(dāng)前的時間段指示燈顯示為綠色，其余時間段指示燈為紅色。設(shè)計天氣檢測指示單元，包含晴天和陰天，能夠顯示輻照度的值（單位為W/m2），并根據(jù)天氣定義將對應(yīng)的指示燈顯示綠色，否則顯示紅色。設(shè)計風(fēng)速檢測指示單元，要求達(dá)到所定義風(fēng)速時，對應(yīng)的風(fēng)速檢測指示燈顯示綠色，否則顯示紅色。當(dāng)上位機(jī)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)營管理界面上的檢修/運(yùn)行旋鈕置于運(yùn)行位，并將風(fēng)光互補(bǔ)工作方式置于手動，可以進(jìn)行手動、單循環(huán)調(diào)試；當(dāng)檢修/運(yùn)行旋鈕置于運(yùn)行位，并將風(fēng)光互補(bǔ)工作方式置于自動，可以進(jìn)行多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)行；置于檢修位時，手動、單循環(huán)調(diào)試以及多能源、多負(fù)載調(diào)度運(yùn)行均不能進(jìn)行。三、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)實時監(jiān)控（10分）要求上位機(jī)各界面名稱與所要求設(shè)計的名稱一致，用中文標(biāo)識。各界面中相關(guān)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(yīng)有中文名稱及單位。各界面中有關(guān)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20身份登陸管理界面圖21管理員登陸后界面圖22運(yùn)維員登錄后界面組態(tài)軟件