风光互补发电系统安装与调试大赛.doc
《风光互补发电系统安装与调试大赛.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风光互补发电系统安装与调试大赛.doc（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2019年江苏省职业技能大赛
风光互补发电系统安装与调试赛项
样卷
2019年元月
选手须知：
（1）任务书正卷部分共21页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。
（2）竞赛时间共4小时，包括系统安装时间、接线时间、程序设计与系统调试时间、测试时间、分析时间、答题时间和提交成果时间等，参赛团队应在4个小时内完成任务书规定内容。
参赛选手在竞赛过程中根据任务书要求，将各系统的运行记录或程序文件存储到指定的计算机的盘目录下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件不予给分。
（3）参赛选手提交的试卷不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
（4）参赛选手认定竞赛设备的器件有故障可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣该参赛队2分。
（5）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。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成的器件损坏，不予更换。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成贵重器件损坏，停止该队比赛，竞赛成绩作为零分。
（6）在竞赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为，裁判长按照规定扣减相应分数。
情节严重的取消竞赛资格，竞赛成绩记为零分。
（7）选手应爱惜设备，节约耗材。
选手在竞赛过程中，不得踩踏连接导线、走线槽盖板等材料或工具。
2
封面
一、竞赛设备描述
竞赛设备以“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）
图1KNT-WP01型风光互补发电实训系统外形图
（a）光伏供电装置（b）风力供电装置（c）光伏供电系统
（d）风力供电系统（e）逆变与负载系统（f）监控系统
1．光伏供电装置
光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。
光伏供电装置的电站移动方向的定义和摆杆移动方向等的定义如图2所示。
图2光伏供电装置外形图及方向定义
光伏供电装置所有部件和设备已安装完成。
仅将并联的光伏电池的连接线拆开，分为4组独立的连接线。
2．光伏供电系统
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP核心单元、信号处理单元、接口单元、西门子S7-200SMARTPLC、继电器组、蓄电池组、可调电阻、开关电源、网孔架等组成。
光伏供电系统的光伏供电控制单元连接线已拆除、西门子S7-200SMARTPLC
除了AC220V电源线和接地线外，其它接线已拆除；继电器组接线已拆除。
触摸屏通信线已拆除。
将光伏电池组件4#组成1号光伏电站，1#、2#、3#组成2号光伏电站。
3．风力供电装置
风力供电装置主要由水平轴永磁同步风力发电机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成。
如图3所示是风力供电装置示意图，风场运动机构箱运动方向的定义已在图3中标明。
风力供电装置已安装完成。
图3风力供电装置示意图
4．风力供电系统
风力供电系统主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200SMARTPLC、变频器、继电器组、可调电阻、断路器、应用软件、开关电源、接线排、网孔架等组成。
风力供电系统的风力供电控制单元没有接线、西门子S7-200SMARTPLC除了AC220V电源线、接地线外，其它接线已拆除，继电器组上所有接线已拆除。
5．逆变与负载系统
逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、DSP核心单元、DC-DC升压单元、单相桥逆变单元、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、继电器、网孔架等组成。
逆变与负载系统上，负载的连接线已拆除。
6．监控系统
监控系统主要由计算机、组态软件、接线排、网孔架等组成。
计算机上的COM端口已拆除。
二、连接导线及压接端子的基本工艺要求
（1）号码管在套入时，所有接线方向垂直于地面的套管，号码及字母组合读序从远离接线端至接线口，所有接线方向平行于地面的套管，号码及字母组合读序从左至右，如图4所示。
图4接线套管方向示意图
（2）在压接接线端子时，剥开的线芯插入接线端子套时，将所有的线芯全部插入端子中；采用压线钳压接接线端子时，应使压痕在接线端子套的底部（反面），压接后，压接部位不允许有导线外露。
如图5所示。
图5冷压头压痕位置示意图图6U型冷压头与端子排连接示意图
（3）U型冷压端子在插入端子排时，U型部分应充分插入，并保证正面朝外，如图6所示。
在本任务书范围内涉及的号码套入、冷压头均压痕及U型冷压端子在插入端子排时的工艺均参照图4、图5、图6所示。
竞赛任务
任务一：
光伏电站的搭建（27%）
一、搭建光伏电站及电站与系统连接（3分）
图7光伏供电装置与供电系统的安装接线图
光伏供电装置与供电系统的安装接线图如图7所示。
按照图7所示电路，完成接线。
从光伏电站到系统的连接线须采用0.5mm2的四芯电缆线。
连接导线在进入系统时，必须经过接线端子排；连接导线在经过不同系统之间时，连接导线必须经过电气连接件，裸露在外的导线必须经过缠绕管缠绕（风力电站、逆变与负载系统的连接线按此要求）。
接线要有合理的线标套管。
线标套管号码除了同1根导线两端一致外，不得与其它导线的线标套管号码重复命名（电源线除外，在本任务书中所有线标套管号码均按此要求）。
二、光伏供电系统的安装与接线（8分）
1.控制单元的布线与接线
在不改变光伏供电控制单元的按钮、旋钮、急停按钮的功能，按照表1配置表及表2要求，完成光伏供电控制单元的布线与接线。
2．CPU226PLC布线与接线
根据表1的PLC配置表及表2线径和颜色要求表，完成西门子S7-200CPU226PLC的布线与接线。
表1西门子S7-200CPU226PLC的配置表
序号
输出
配置
序号
输入
配置
1
Q0.0
继电器KA1线圈
23
I0.0
旋转开关自动挡
2
Q0.1
继电器KA2线圈
24
I0.1
急停按钮
3
Q0.2
继电器KA3线圈
25
I0.2
停止按钮
4
Q0.3
继电器KA4线圈
26
I0.3
启动按钮
5
Q0.4
继电器KA5线圈
27
I0.4
向东按钮
6
Q0.5
继电器KA6线圈
28
I0.5
向南按钮
7
Q0.6
继电器KA7线圈
29
I1.0
向西按钮
8
Q0.7
继电器KA8线圈
30
I1.1
向北按钮
9
Q1.0
继电器KA9线圈
31
I1.2
东西按钮
10
Q1.1
继电器KA10线圈
32
I1.3
西东按钮
11
Q1.2
继电器KA11线圈
33
I1.4
灯1按钮
12
Q1.3
继电器KA12线圈
34
I1.5
灯2按钮
13
Q1.4
继电器KA13线圈
35
I1.6
摆杆西东向限位开关
14
Q1.5
继电器KA14线圈
36
I1.7
光伏组件向北限位开关
15
Q1.6
停止指示灯
37
I2.0
光伏组件向南限位开关
16
Q1.7
启动指示灯
38
I2.1
摆杆接近开关垂直限位
17
1M
0V
39
I2.2
摆杆东西向限位开关
18
2M
0V
40
I2.3
光伏组件向东、向西限位开关
19
1L
DC24V
41
I2.4
光线传感器向南信号
20
2L
DC24V
42
I2.5
光线传感器向北信号
21
43
I2.6
光线传感器向东信号
22
44
I2.7
光线传感器向西信号
表2S7-200CPU226PLC接线的线径和颜色要求
序号
起始端
结束端
线型
序号
起始端
结束端
线型
1
L1
接线排L
0.75mm2红色
25
I2.0
略
0.3mm2蓝色
2
N
接线排N
0.75mm2黑色
26
I2.1
略
0.3mm2蓝色
3
GND
接线排PE
0.75mm2黄绿色
27
I2.2
略
0.3mm2蓝色
4
1M
略
0.3mm2白色
28
I2.3
略
0.3mm2蓝色
5
2M
略
0.3mm2白色
29
I2.4
略
0.3mm2蓝色
6
1L
略
0.3mm2红色
30
I2.5
略
0.3mm2蓝色
7
2L
略
0.3mm2红色
31
I2.6
略
0.3mm2蓝色
8
3L
略
0.3mm2红色
32
I2.7
略
0.3mm2蓝色
9
I0.0
略
0.3mm2蓝色
33
Q0.0
略
0.3mm2白色
10
I0.1
略
0.3mm2蓝色
34
Q0.1
略
0.3mm2白色
11
I0.2
略
0.3mm2蓝色
35
Q0.2
略
0.3mm2白色
12
I0.3
略
0.3mm2蓝色
36
Q0.3
略
0.3mm2白色
13
I0.4
略
0.3mm2蓝色
37
Q0.4
略
0.3mm2白色
14
I0.5
略
0.3mm2蓝色
38
Q0.5
略
0.3mm2白色
15
I0.6
略
0.3mm2蓝色
39
Q0.6
略
0.3mm2白色
16
I0.7
略
0.3mm2蓝色
40
Q0.7
略
0.3mm2白色
17
I1.0
略
0.3mm2蓝色
41
Q1.0
略
0.3mm2白色
18
I1.1
略
0.3mm2蓝色
42
Q1.1
略
0.3mm2白色
19
I1.2
略
0.3mm2蓝色
43
Q1.2
略
0.3mm2白色
20
I1.3
略
0.3mm2蓝色
44
Q1.3
略
0.3mm2白色
21
I1.4
略
0.3mm2蓝色
45
Q1.4
略
0.3mm2白色
22
I1.5
略
0.3mm2蓝色
46
Q1.5
略
0.3mm2白色
23
I1.6
略
0.3mm2蓝色
47
Q1.6
略
0.3mm2白色
24
I1.7
略
0.3mm2蓝色
48
Q1.7
略
0.3mm2白色
（1）继电器的布线与接线
图8光伏供电系统继电器控制电路接线图一
图9光伏供电系统继电器控制电路接线图二
（2）将PLC226控制的继电器组从左向右分别定义为KA1～KA14（其中KA12～KA14安装于逆变与负载系统上）。
光伏供电系统继电器控制电路接线图见图8、图9。
其中继电器KA1用于控制摆杆由西向东运动及西东运动指示灯；继电器KA2用于控制摆杆由东向西运动及东西
升级会员 