江苏省高等职业院校技能大赛风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛规程.docx
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江苏省高等职业院校技能大赛风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛规程
2019年江苏省高等职业院校技能大赛
风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛规程
一、赛项名称
风光互补发电系统安装与调试
二、竞赛目的
通过竞赛，检验和展示高职院校能源产业、加工制造、信息技术等相关专业教学改革成果以及学生的通用技术与职业能力，引领和促进高职院校与本赛项相关专业的教学改革，激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性，推动提升高职院校的人才培养水平。
三、竞赛内容
本竞赛由技能、综合素质二部分内容组成，其中技能部分占权重95%，职业素养部分占权重5%。
竞赛时间为4小时。
具体见表1。
表1竞赛内容、时间与权重表
竞赛内容
竞赛时间（小时）
所占权重（%）
技能部分
4
95
职业素养
5
（一）技能竞赛内容
技能竞赛4小时,在KNT-WP01风光互补发电实训系统平台上进行。
竞赛内容涉及光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统的安装、接线、测试、编程、调试、故障排除、分析等实训考核以及职业素养考核。
根据任务书,完成以下操作内容:
（1）光伏电站的搭建。
光伏电池组件、投射灯、光线传感器的安装；光伏电池伏安特性的测试；光伏供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试；光伏电池组件对光跟踪的程序编制和测试；光伏供电系统相关电路的绘制与分析。
（2）风力电站的搭建。
风力供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试；风力供电装置和风力供电系统的程序编制和测试；风力发电机的输出特性测试；风力供电系统相关电路的绘制与分析。
（3）风光互补运营。
蓄电池组充放电工作参数的测试、保护电路测试。
逆变器工作参数测试，逆变系统相关电路的绘制与分析。
多能源、多负载能源调度运营。
系统的故障排除。
（4）监控与能源管理。
通信电缆的焊接及通信系统的参数设置与测试。
光伏电站和风电场的远程控制（上位机）和本地控制（面板和触摸屏）。
监控系统和触摸屏组态界面的设计、数据采集与显示以及能源管理等功能。
1.光伏电站搭建（27%）
（1）参赛选手根据任务书要求，将大赛提供的光伏电池组件、投射灯、光线传感器、二维运动机构、减速箱、摆杆支架等器件与设备组装成光伏供电装置，并搭建两个光伏电站。
（2）在不同的条件下，光伏电池组件串联、并联、串并联，检测开路电压和短路电流，分析光伏电池组件工作特性。
（3）分析光线传感器的工作原理。
（4）参赛选手根据任务书要求，将大赛提供的光伏供电控制单元、DSP核心单元、信号处理单元、接口单元、可编程序控制器、触摸屏、直流电压表、直流电流表、蓄电池组、负载、按钮、继电器、断路器等器件与组件，安装在“光伏供电系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。
（5）根据任务书要求，完成光伏供电系统的布线和接线。
（6）根据可编程序控制器输入输出端口的定义，编制光伏电池组件跟踪光源的程序。
（7）改变光伏电池组件的负载大小和投射灯的光照度，检测光伏电池组件的输出电压和电流，绘制光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线。
分析光伏电池组件的非线性输出特性和MPPT特性。
（8）绘制光伏供电系统相关电路图并分析。
（9）光伏发电过程中的故障排除。
2.风电场的搭建（18%）
（1）参赛选手根据任务书要求，完成风力供电装置的安装。
（2）参赛选手根据任务书要求，将大赛提供的风力供电控制单元、DSP核心单元、信号处理单元、接口单元、可编程序控制器、触摸屏、直流电压表、直流电流表、蓄电池组、负载、按钮、继电器、断路器等器件与组件，安装在“风力供电系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。
（3）风力供电装置与供电系统的控制与调试。
（4）风力发电过程中的故障排除。
3.风光互补运营（20%）
（1）参赛选手根据任务书中的要求，将大赛提供的DSP核心单元、DC-DC升压单元、全桥逆变单元、交流电压表、交流电流表、触摸屏、变频器、交流电动机、LED显示模块等器件与组件安装在“逆变与负载系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。
（2）完成逆变与负载系统的布线和接线。
（3）通过触摸屏设置蓄电池充放电参数，实现光伏电站、对蓄电池组的充放电过程。
利用示波器检测蓄电池充放电过程以及保护过程的波形并进行分析。
（4）后台监控系统中设置SPWM、H桥死区、输出电压、频率等参数，利用示波器测量逆变器输出电压、死区时间、频率等参数并分析。
（5）绘制逆变与负载系统相关电路图。
（6）分析逆变与负载系统的有关理论问题。
（7）合理调度光伏和风力电站的发电量，实现多能源、多负载能源调度运营。
4.监控与能源管理（30%）
（1）利用组态软件在监控系统中完成多能源多负载管理界面设计，分别显示光伏供电系统、风力供电系统、逆变与负载系统的运行状态，实现远程控制要求。
（2）设计发电采集报表，记录光伏组件和风力发电机输出电压、电流；逆变与负载系统的逆变输入电压、输入电流、逆变输出电压、电流、频率等数据；实时统计系统的发电量和用电量。
利用记录的光伏组件输出电压和电流数值，输出光伏组件的输出特性曲线。
（3）通过对触摸屏的组态设计，实现触摸屏的本地控制功能。
（4）完成逆变与负载系统与后台监控系统的通信，实时监控逆变系统的运行状态。
5.职业素养考核（5%）
（1）现场操作安全保护：
应符合安全操作规程。
（2）操作岗位：
工具摆放、工位整洁、包装物品与导线线头等的处理符合职业岗位标准，节约电气耗材。
（3）团队合作精神：
应有合理地分工，团队配合紧密。
（4）参赛纪律：
参赛选手遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材。
四、竞赛方式
本赛项为团体竞赛。
每支参赛队由1名领队，3名选手（其中队长1名）,2名指导教师组成。
五、竞赛流程
竞赛流程包括竞赛日程和内容，请见表2。
表2竞赛日程与内容
竞赛日程
内容
地点
第一天
12:
00前
接站、报到、安排住宿
驻地
13:
30-14:
30
领队会（抽签确定竞赛场次和检录顺序号、赛前说明）
会议室
14:
30-15:
00
选手熟悉竞赛场地
赛场
15:
30-16:
30
开赛式
报告厅
17:
00-18:
00
返回驻地、晚餐
驻地
第二天
6:
00-6:
20
早餐
驻地
6:
20
第一场选手集合上车
驻地
6:
30-7:
00
第一场技能竞赛，按领队会抽取的第一场检录顺序，对选手检录，用身份牌换取一次加密号，凭一次加密号换取二次加密号，进场待考
裁判长在监督组监督下从三套题中随机抽取一套作为比赛用试题
赛场
7:
00-11:
00
第一场技能竞赛选手正式竞赛，现场裁判评判职业素养
赛场
11:
00-13:
00
第一场技能竞赛裁判组现场评判，按工位号顺序（即二次加密号）评判，全部裁判完成后，第一场选手离场
赛场
13:
00-14:
30
赛场恢复
赛场
11:
00-14:
30
第二场选手封闭
候考区
14:
30-15:
00
第二场技能竞赛，按领队会抽取的第二场检录顺序，对选手检录，用身份牌换取一次加密号，凭一次加密号换取二次加密号，进场待考
赛场
15:
00-19:
00
第二场技能竞赛选手正式竞赛，现场裁判评判职业素养
赛场
19:
00-21:
00
第二场技能竞赛裁判组现场评判，按工位号顺序（即二次加密号）评判
赛场
21:
00-22:
00
统分出成绩
赛场
第三天
9:
00-10:
00
闭幕式，公布成绩、赛项点评
报告厅
11：
30-
午餐、返程
驻地
六、竞赛试题
1.竞赛题目和评分标准由相关企业和行业的专家、院校专家共同设计，竞赛题目以实际项目为基础，注重知识和能力并重，重点考核安装、操作和调试，体现风光互补发电系统的先进技术和应用，呈现新能源领域的人才培养和需求的特点。
2.正式比赛用卷由专家组在公布的题范围内采用科学、公平的方式选择赛题组成二套以上赛卷，赛卷的内容、成绩比例、风格等与样卷保持一致，赛卷对外保密。
正式比赛时，采用抽签的方式选取一套赛卷作为比赛用卷，其他赛卷备用。
3．赛卷组卷专家及相关人员，与赛项执委签署保密协议，在赛项监督人员的监护下开展工作，赛项监督人员不参与涉及到竞赛内容的具体事务。
七、竞赛规则
1.参赛选手报名
（1）以学校为单位组织报名通过大赛指定网络报名系统统一进行。
（2）根据预报名的名额经过资格审查后确定正式参赛的名额。
（3）每支参赛队由3名同校学生组成，须为2019年在籍高职学生、本科院校中高职类全日制在籍学生、五年制高职四、五年级在籍学生，性别不限，其中队长1名，高职组参赛选手年龄须不超过25周岁（即1994年5月1日及以后出生）。
每队可配备2名指导教师。
2.熟悉场地
（1）参赛选手应在竞赛日程规定的时间内熟悉竞赛场地，选手可进入竞赛场地及工位体验。
（2）参赛队熟悉技能竞赛场地后，认为所提供的设备、工具等不符合竞赛规定或有异议时，必须在1小时内由领队提出书面报告送交竞赛仲裁组提请组委会安排整改，超过时效将不予受理。
3.检录与加密解密
（1）检录：
正式竞赛前，参赛队按领队抽签顺序分批次参加检录，选手必须携带身份证、学生证、参赛证（简称三证）。
三证不全者原则上不能通过检录，特殊情况须经所在省教育厅、公安机关出具有效证明。
（2）加密：
通过检录的选手取得一次加密号牌，加密号由选手亲自抽取，一次加密裁判统计制表签字交保密室封存；然后选手用一次加密号换取二次加密号牌，同样由选手亲自抽取，由二次加密裁判统计制表交保密室封存。
二次加密号即工位号。
（3）解密：
根据工位号评判成绩后，经过一次解密、二次解密，确定参赛队对应的成绩。
4.正式比赛
（1）参赛选手在比赛开始15分钟后不得入场，比赛结束前30分钟内允许提前离场。
（2）选手凭二次加密号牌即工位号进入竞赛场地。
进入赛位后，选手应按赛场提供的设备及工具耗材确认书进行赛事设备及工具耗材确认，确认方法为填写比赛时间、工位号和按手印。
（3）现场裁判在收到选手确认的设备及工具耗材确认书后发放竞赛任务书，参赛选手根据任务书要求，自行分工，合理计划安排，并按要求提交竞赛结果。
（4）各参赛队统一听从裁判长发布竞赛开始指令后正式开始竞赛，合理利用现场提供的所有条件完成竞赛任务。
（5）竞赛时间为4小时，以现场各工位能观看到的时钟为准。
赛场统一提供饮水，选手休息、饮食等时间都算在竞赛时间内。
（6）竞赛过程中，参赛选手要遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
在竞赛过程中，因部件或器件故障，参赛选手可以提出更换要求，经裁判组检测为非参赛选手损坏，可以更换故障部件或器件，并且给予适当补时；经裁判组检测为参赛选手原因造成部件或器件故障，裁判组酌情扣分或裁决中止该队比赛。
（7）竞赛期间，不安排指导教师进入赛场指导参赛选手。
（8）在比赛结束前15分钟，裁判长提醒比赛即将结束，参赛选手应做好结束准备。
参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签写工位号并按手印确认。
参赛选手不得将比赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场。
比赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品不允许出现参赛选手学校、姓名等能够直接体现选手比赛信息的文件和图片，一旦出现按作弊处理，裁判长有权取消选手比赛成绩。
（9）比赛时间结束，参赛选手离场前，须断开逆变与负载单元电源，以保证蓄电池电量充足。
（10）除比赛任务书、答题纸、设备确认文件及草稿纸外，赛场不提供任何与赛事设备有关的文件资料。
5.成绩评定
（1）竞赛采用职业素养过程记录评分和客观性结果现场评分相结合方式。
职业素养过程记录评分针对参赛队综合职业素养进行评判，由现场裁判完成，占总分5%。
客观性结果现场评分是根据任务书的评分标准和参赛队完成任务的结果现场评判，由评分裁判完成，占总分95%。
评分方法为选手按任务过程操作演示任务功能，裁判当面评分。
评分完成后选手应在相应评分表处签写比赛时间和工位号，并按手印确认。
评分过程现场录制，保留影音文件。
（2）成绩评定后，由加密裁判按二次加密号统计成绩，签字封存，由裁判长和监督组长共同签字后，由专人送保密室封存。
6.成绩公布
在竞赛监督组、大赛办工作人员监督下，将比赛成绩进行二次解密，获得各参赛队对应的成绩。
召开竞赛组委会会议，由裁判长汇报比赛情况和结果，会议对竞赛成绩审核。
在闭赛式时公布成绩。
7.竞赛纪律
（1）所有专家和裁判将签订保密协议,严守保密纪律，不得私自透露赛题非公开部分的内容。
（2）任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助、影响参赛选手。
对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。
（3）竞赛过程中，除参加当场次竞赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外，其他人员一律不得进入竞赛现场，参赛人员竞赛完毕应及时退出竞赛现场到制定区域集中休息。
对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评。
（4）裁判员、仲裁组成员、其他工作人员违反工作守则，经大赛组委会核实后视情节轻重予以警告处分或取消其任职资格。
（5）对违反竞赛各种纪律的参赛选手及所在代表队和单位，视情节轻重、后果影响、予以取消竞赛评奖资格或通报批评。
八、竞赛环境
（1）场地应通风良好，具有完好的防暑降温设施（空调或风扇）。
净高不少于4米，采光照明良好。
（2）赛场布置约10个以上竞赛工位，提供三相五线制电源，每个工位配备AC220V50Hz交流电源插座2个，供电负荷不小于2kW，具有电源保护装置和安全保护措施。
（3）赛场内设置有洁净的男女卫生间。
（4）竞赛场地划分为检录区、候考区、现场服务与技术支持区、休息区、医疗区、观摩通道。
（5）每个竞赛工位标明编号，工位内粘贴安全操作须知。
（6）每个竞赛工位配备摄像装置，用于适时直播和比赛过程与评分过程录制。
（7）每个竞赛工位配有工作台，卫生工具、垃圾筒。
（8）每个工位配备编程用电脑一台，并安装规定软件。
（9）场地内部消防设施齐全，设有不少于2处的人员疏散大门。
疏散通道畅通，防火疏散标识清晰、齐全；场地旁边应有能进入医疗、消防等急救车辆通道。
（10）赛场设有保安、公安、消防、医疗、设备维修和电力抢险等人员，以防突发事件。
（11）执委会安排交通车接送各代表队从驻地至赛场往返的参赛活动。
九、技术规范
（一）相关标准
参赛代表队在实施竞赛项目中要求遵循如下国际相关标准，国家相关标准和行业相关标准：
1.地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定与定型IEC61215Crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic（PV）modules-Designqualificationandtypeapproval
2.光伏（PV）组件安全鉴定-第1部分：
结构要求IEC61730photovoltaic（PV）modulesafetyqualification-Part1:
Requirementsforconstruction
3.光伏发电系统过电压保护IEC61173Overvoltageprotectionforphotovoltaic（PV）Powergeneratingsystems-Guide
4.独立光伏系统的特性参数IEC61194Characteristicparametersofstand-alonephotovoltaic（PV）systems
5.机械载荷测试IEC61400-13MeasurementofMechanicalLoads
6.风力发电机功率特性试验IEC61400-12WindTurbinePowerPerformanceMeasurementTechniques
7.小型风力发电机的安全IEC61400-2SafetyRequirementsforSmallWindTurbineGenerators
8.风能转换系统性能的测试方法ASTME1240-88StandardTestMethodforPerformanceTestingofWindEnergyConversionSystem
9.风力机性能试验规程ASME/ANSIPTC42-1988WindTurbinePerformanceTestCodes
10.小型风能转换系统与公用电网互联的推荐规范ANSI/IEEE1021-1988RecommendedPracticeforUtilityInterconnectionofSmallWindEnergyConversionSystem
11.风能转换系统性能的测试方法ASTME1240-88StandardTestMethodforPerformanceTestingofWindEnergyConversionSystem
12.电磁兼容性（EMC）.第4-3部分IEC61000-4-3Electromagneticcompatibility（EMC）-Part4-3
13.质量管理体系ISO9000:
2008
14.中国强制性产品认证（3C）
15.工业控制用软件评定准则GB/T13423-1992
16.系列国家低压电器标准GB14081
17.微型计算机通用规范GB/T9813-2000
18.信息技术设备包括电气设备的安全GB4943.95
19.太阳光伏能源系统术语GB/T2297-1989
20.发电系统-概述与导则GB/T18497-2001地面用光伏（PV）
21.晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量GB/T18210-2000
22.太阳能光伏系统用控制器和逆变器GB/T19064-2003
23.光伏能源系统用铅酸蓄电池CGC/GF004:
2007
24.风力发电机组装配与安装规范GB/T19568-2004
25.风力发电机组-控制器技术条件GB/T19069-2003
26.风力发电机组-控制器试验方法GB/T19070-2003
27.风力发电机组-偏航系统技术条件JB/T10425.1-2004
28.风力发电机组-偏航系统试验方法JB/T10425.2-2004
29.风力发电机组-制动系统技术条件JB/T10426.1-2004
30.风力发电机组-制动系统试验方法JB/T10426.2-2004
31.风力发电机组功率特性试验GB/T18451.2-2003
32.风力发电机组电能质量测量和评估方法GB/T20320-2006
33.风光互补发电系统GB/T19115.1-2003
（二）相关知识、技能、标准
（1）光伏电池材料、光伏电池制造技术与工艺和材料分析测试技术等基本知识。
（2）光伏电池生产操作、设备运行和维护、光伏电池产品分析检测、质量控制等工作的基本技术。
（3）光伏材料有关的方针、政策和法规。
（4）光伏发电系统故障诊断的基本方法，分析和判断故障类型、部位以及排除简单故障的能力。
（5）风力发电机制造技术与工艺、材料分析测试技术等基本知识。
（6）风力发电机生产操作、设备运行和维护、质量控制等工作的基本技术。
（三）职业道德
1.敬业爱岗，忠于职守，严于律已。
2.具备良好的职业素养，培养节约理念。
3.刻苦学习，钻研业务，善于观察，勤于思考。
4.认真负责，吃苦耐劳。
5.遵守操作规程，安全、文明生产。
6.着装规范整洁，爱护设备，保持工作环境清洁有序。
十、技术平台
1．使用设备与技术平台
竞赛使用设备：
KNT-WP01型风光互补发电实训系统，如图1所示，由南京康尼科技实业有限公司提供。
技术平台请见表3。
图1KNT-WP01型风光互补发电实训系统
表3竞赛设备技术平台
设备名称
主要器材和技术平台
光伏供电装置
（1）光伏电池组件20W/18V数量：
4
（2）投射灯300W数量：
2
（3）水平方向和俯仰方向运动机构数量：
2
（4）水平运动和俯仰运动直流电动机,DC24V数量：
2
（5）光线传感器数量：
1
（6）摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架数量：
各1
（7）光线传感器控制盒数量：
1
（8）单相交流电动机，90W数量：
1
（9）电容器，4.7μF/450V数量：
1
（10）接近开关数量：
2
（11）微动开关数量：
4
（12）底座支架数量：
1
光伏供电系统
（1）光伏电源控制单元数量：
1
（2）光伏输出显示单元数量：
1
（3）触摸屏7英寸数量：
1
（4）光伏供电控制单元数量：
1
（5）DSP核心单元数量：
1
（6）信号处理单元数量：
1
（7）接口单元数量：
1
（8）西门子S7-200PLCSMART数量：
1
（9）继电器组，24V数量：
10
（10）蓄电池组数量：
4
（11）可调电阻，1000Ω/50W数量：
1
（12）断路器数量：
3
（13）开关电源，12V/100W数量：
1
（14）应用软件
风力供电装置
（1）水平轴永磁同步风力发电机300W启动风速：
1.5m/s叶片直径：
120mm、数量：
3
（2）风场运动机构箱数量：
1
（3）塔架和基础数量：
1
（4）侧风偏航机构偏航控制45度，90度数量：
1
（5）直流电动机24V数量：
1
（6）风速仪输出0～5V数量：
1
（7）轴流风机370W数量：
1
（8）单相交流电动机90W数量：
1
（9）护栏
风力供电系统
（1）风电电源控制单元数量：
1
（2）风电输出显示单元数量：
1
（3）风力供电控制单元数量：
1
（4）触摸屏7英寸数量：
1
（5）DSP核心单元数量：
1
（6）信号处理单元数量：
1
（7）接口单元数量：
1
（8）PLCS7-200SMART数量：
1
（9）变频器400W数量：
1
（10）继电器组24V数量：
5
（11）可调电阻1000Ω/50W数量：
1
（12）断路器数量：
1
（13）应用软件
逆变与负载系统
（1）逆变电源控制单元数量：
1
（2）逆变输出显示单元数量：
1
（3）DSP核心单元数量：
1
（4）DC-DC升压单元数量：
1
（5）全桥逆变单元AC220V/300W数量：
1
（6）变频器300W数量：
1
（7）继电器组24V数量：
3
（8）三相交流电机50W数量：
1
（9）发光管舞台灯光模块数量：
1
（10）警示灯25W数量：
1
（11）应用软件
监控系统
（1）计算机数量：
1
（2）通信线
（3）组态软件
2．工具、耗材清单
工具、耗材清单请见表4。
表4工具、耗材清单
名称
型号
数量
单位
备注
万用表（优利德）
UT33D
1
台
针型端子压线钳
1
副
叉型端子压线钳
1
副
小一字螺丝刀
2.4*40
1
只
小十字螺丝刀
2.4*40
1
只
长柄螺丝刀
PH1*150
1
只
剥线钳
0.2-1.2m㎡
1
副
剪刀
短口小剪刀
1
只
升级会员 