职业院校技能大赛g18风光互补发电系统安装与调试赛项规程高职组.docx
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职业院校技能大赛g18风光互补发电系统安装与调试赛项规程高职组
2016年福建省职业院校技能大赛
风光互补发电系统安装与调试赛项规程
赛点：
福建电力职业技术学院
一、赛项名称
赛项编号：
G-18
赛项名称：
风光互补发电系统安装与调试
赛项组别：
高职组
赛项归属大类：
材料与能源
二、竞赛目的
通过技能竞赛，促进高职院校紧贴新能源产业发展与需求，培养新能源产业发展急需的应用型高技能人才。
推动高职院校电气自动化专业、新能源技术应用专业、电力电子专业、机电一体化及相关专业的建设，展示高职院校相关专业的教学改革和实践成果。
提升高职院校学生的综合素质、团队合作精神。
通过技能竞赛，积极推进高职院校与企业的深入合作，探索培养新能源产业光伏/风力发电的系统设计、编程、设备调试和维护的高素质技能型人才的新途径和新方法。
三、竞赛内容
（一）竞赛内容
竞赛内容涉及：
追日装置、追日控制装置、地面光伏电站模拟装置、风力发电模拟装置、风力发电机变桨模拟装置、偏航模拟装置、能量存储系统、离网逆变系统、负载系统、工控机监控系统、PLC等系统的安装、调试；风光互补发电系统各组成部分故障的排除；竞赛相关理论知识考核。
具体内容如下：
（1）风光互补LED路灯的组装；
（2）光伏发电系统原理图绘制;
（3）太阳能电池组件特性曲线的测量；
（4）太阳跟踪装置的接线；
（5）太阳跟踪光伏发电系统PLC控制系统的安装、接线；
（6）追日光伏发电系统PLC控制程序设计；
（7）风力发电系统原理图绘制;
（8）风力发电机变桨系统的接线；
（9）风力发电机偏航系统的接线；
（10）风力发电机变桨偏航PLC控制程序设计；
（11）工控机监控系统与各单元的通信系统接线和设置；
（12）工控机监控界面制作与编程；
（13）风光互补发电系统及监控系统故障排除。
（14）竞赛相关内容知识考核。
（二）竞赛时长
本赛项以任务书形式发放，所有技能与理论均在竞赛任务书中体现，选手需在4个小时时间内完成理论和技能两个部分，并完成演示评分。
具体如下：
为确保设备安全及竞赛顺利进行，选手需在开赛1小时内完成光伏、风力、仪表部分电源线接线并提交检查，经检查正确方可进行其他I/O接线等任务，并通电调试。
比赛结束前20分钟须完成竞赛所有任务：
风光互补发电LED路灯的设计与安装、光伏跟踪、风力偏航与变桨、监控系统的设计与调试，最后20分钟进行演示评分（提前结束的可以提前演示评分）。
四、竞赛方式
竞赛采取团队竞赛方式，每个参赛队以学校为单位，每校限报一个参赛队，由3名参赛选手组成，须为同校在籍学生，性别和年级不限，其中选定队长1名，可以配该校指导教师2名。
五、竞赛流程
本赛项根据参赛队伍数情况安排场次，本流程以第一场（8：
00开赛）为例，其余场次类似。
序号
时间安排
流程内容
负责人
1
7:
30-7:
40
选手候赛：
发《选手安全操作须知》，选手认真阅读
工作
人员
2
7:
40-7:
50
选手检录：
工作人员检查证件，队长在《检录登记表》签字
3
7:
50-7:
55
选手进入场地：
检查工具；
裁判长宣读《竞赛规则和纪律》
裁判长
4
7:
55-8:
00
裁判发《竞赛任务书》和《竞赛答题纸》
5
8:
00-12:
00
9:
00前
电源接线及检查
6
12:
00前
完成风光互补LED路灯设计与安装，光伏、风力、监控系统调试，并进行整体演示评分（11:
40未演示的需停止调试，开始进行演示评分）
7
8
9
12:
00-12:
20
演示评分完毕进行设备复原，并整理现场。
10
竞赛任务书和竞赛答题纸用档案袋封存并由队长在档案袋签字。
六、竞赛试题
公开样题。
七、竞赛规则
1.赛场提供风光互补发电系统安装与调试竞赛指定的专用设备。
工具和存储设备由组委会提供，参赛选手不可自带工具和存储设备等。
2.参赛队在竞赛区的赛位采用抽签方式确定。
3.参赛选手按规定时间进入竞赛场地，按统一指令开始比赛。
4.赛题以任务书的形式发放，参赛队根据任务书的要求完成竞赛任务,并按要求提交竞赛结果。
5.为保证比赛设备不出现重大故障和保证比赛进程的连续性，比赛接线阶段安排一次电源线检查，电源线检查完了方可进行其他接线和调试。
违反本项规定进行相应扣分，出现重大设备故障取消该队参赛资格。
6.比赛过程中，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。
如遇设备故障，应由队长示意裁判停止计时。
因选手个人原因造成设备故障而无法继续比赛，裁判长有权裁决继续比赛并酌情扣分或终止该队比赛。
非选手原因造成设备故障的，由裁判长视具体情况做出裁决，继续同场比赛的应相应补时。
7.比赛结束后，选手须清理现场，经裁判员清点验收同意后方可离开赛场。
8.竞赛过程不允许选手携带通信工具，不允许进行照相、摄像，不允许将任务书或者比赛试题、程序带走，否则取消该队竞赛资格和成绩。
八、竞赛环境
1.本赛项安排在承办校风光互补发电一体化实训室进行，本场地共有85m2，竞赛场地平整、通风良好，场地面积满足比赛要求。
每个赛位均配备3张1m*1.25m实训桌、1台电脑、1台工控机并安装相关竞赛软件。
竞赛软件版本：
序号
类别
软件名称
安装电脑
1
CAD软件
中望CAD2012教育版
台式机
2
PLC编程软件
STEP7MicroWIN
台式机
3
输入法
搜狗拼音输入法
台式机和工控机
4
组态编程软件
Forcecontrol6.1
工控机
2.赛场设置裁判员休息室、备件储藏室、教师休息室、选手候赛室。
九、技术规范
1.风光互补LED路灯模拟系统搭建
根据设备提供的地面光伏电站模块、风力发电模拟模块、风光互补控制器模块、离网逆变模块、蓄电池模块、模拟电源、负载、整流模块组合成一套风光互补LED路灯模拟系统。
2.太阳能电池组件特性曲线测试
根据大赛任务书要求，进行太阳能电池组件的特性参数的测试和特性曲线的绘制。
3.太阳跟踪发电系统
根据大赛任务书要求绘制太阳跟踪发电系统的主电路和控制电路图，进行太阳跟踪装置、光伏供电模块、工控机、PLC模块、继电器模块、光伏供电控制模块的接线组成太阳跟踪发电系统，进行PLC的编程和调试实现太阳跟踪。
4.变桨和偏航风力发电系统
根据大赛任务书要求，绘制变桨和偏航风力发电系统的控制电路图，进行监控模块、PLC模块、变桨偏航模块、偏航控制步进电机驱动模块、风速传感器机构的接线组成变桨、偏航系统。
进行PLC的编程和调试实现变桨和偏航。
5.工控机监控系统
根据大赛任务书要求，进行工控机监控界面的设计，完成与光伏发电系统、风力发电系统、数显仪表模块等通信，实现组态界面对光伏、风力发电系统的测量与控制，以及数据采集、显示和存储。
6.光伏、风力和监控系统排故
根据大赛任务书要求，对光伏、风力和监控三大系统进行故障排除，从而完成各个系统的设计与调试，实现上述3~5要求的竞赛功能。
本模块分值分布在3~5模块中，不另行计算。
7.竞赛相关知识点考核
根据大赛任务书要求，对风光互补发电设计、光伏跟踪、风力变桨和偏航、监控设计等相关知识点进行理论考核。
十、技术平台
（一）技术平台概述
根据省教育厅通知省赛尽量与2016年国赛接轨，同时又兼顾2014年省赛各校已经购买省赛平台的情况。
故以2014年省赛设备ZS-201A风光互补创新实训平台为基础，增加如下模块：
（1）增加1个PLC模块，可以实现光伏、风力同时编程调试，无需光伏和风力先后完成，可以完成后一起评分。
（2）增加工控机模块，替换原有触摸屏监控模块，可以实现工控机同时与光伏、风力、参数监控系统的通信，与国赛的竞赛内容更加贴近。
（二）技术平台参数
技术平台详细参数如下：
模块
名称
主要技术指标
数量
数显
仪表
模块
数显直流电压表
量程：
40V通讯方式：
485协议：
MODBUS
2
数显直流电流表
量程：
40V通讯方式：
485协议：
MODBUS
2
数显交流电压表
量程：
40V通讯方式：
485协议：
MODBUS
1
数显交流电流表
量程：
40V通讯方式：
485协议：
MODBUS
1
隔离模块
TTA200N-24V
6
护套插座
K2A43（红色）
13
护套插座
K2A43（黑色）
9
护套插座
KT4A52（黄色）
3
护套插座
KT4A52（绿色）
1
工控机
模块（新增）
LX16PC-G
3个RS232，3个RS485，4个USB
1
键盘鼠标
1
地面光伏电站模块
光伏电池组件
10W
1
方位角调节平台
0-360度，带刻度盘
1
倾斜角调节支架
0-90度，可调
1
模拟光源
500W金卤灯
1
风力发电
模拟模块
三相交流永磁发电机
输出功率：
50W
输出相数：
三相
1
联轴器
1
交流电机
额定功率：
60W
额定电压：
220V
1
交流电机支架
1
调速器
单相交流调速器
1
整流模块
三相整流器
1
离网
逆变器
模块
离网逆变器
24V转220V300W
1
整流二极管
10A05
1
保险丝座
1
保险丝
5A
1
LED灯座
φ3号灯座
2
LED发光二极管
φ3MM绿灯
1
LED发光二极管
φ3MM红灯
1
船型开关
KCD1-101红色
1
护套插座
K2A43（红色）
1
护套插座
K2A43（黑色）
1
护套插座
KT4A52（黄色）
1
护套插座
KT4A52（绿色）
1
光伏
控制器
模块
太阳能路灯控制器
额定电压：
12V/24V自动选择
额定电流：
10A
保护：
过压、过充、过放、接反保护
控制：
常开、光控、时控、光控+时控
1
护套插座
K2A43（红色）
3
护套插座
K2A43（黑色）
3
风光
互补
控制器
模块
风光互补路灯控制器
额定电压：
12V/24V光伏额定电流：
10A
风力输入额定电流：
10A
保护：
过压、过充、过放、接反保护
控制：
常开、光控、时控、光控+时控
1
护套插座
K2A43（红色）
3
护套插座
K2A43（黑色）
3
护套插座
K2A43（黄色）
1
护套插座
K2A43（绿色）
1
护套插座
K2A43（蓝色）
1
蓄电池
模块
铅酸免维护蓄电池
12V7AH
1
保险丝座
1
保险丝
5A
1
船型开关
KCD1-101红色
1
护套插座
K2A43（红色）
3
护套插座
K2A43（黑色）
3
模拟
电源
与负载
模块
数显直流电压表
40V485AM
1
船型开关
KCD1-101红色
1
精密多圈线绕电位器
WXD3-13-2W-1K
1
多圈精密可调电阻
100欧姆
1
插座
3P
1
单头排线
3P
1
磁盘变阻器旋钮
草帽型KYP25-18-6J
1
磁盘变阻器
25W1K
1
直流LED灯
DC12V暖光
1
交流LED灯
AC220V白光
1
螺口灯座
E27吊型
1
PLC模块
（新增1个，共2个）
PLC
CPU226CN;DC/DC/DC
1
PLC编程电缆
PPI
1
串口头（母）
串口头（母）
1
串口头（公）
串口头（公）
1
护套插座
K2A43（红色）
43
护套插座
K2A43（黑色）
5
继电器
模块
继电器
DC24V、MY2N-J
8
继电器底座
PYF08A
8
护套插座
K2A43（红色）
17
护套插座
K2A43（黑色）
10
太阳
跟踪
控制
模块
按钮（黄）
自复位带灯24V
6
按钮（绿）
自复位带灯24V
3
按钮（红）
自复位带灯24V
1
旋钮
黑色圆形
1
急停
红色蘑菇形自锁
1
护套插座
K2A43（红色）
23
护套插座
K2A43（黑色）
1
太阳
跟踪
机构
微型电机
12V1rpm/min
3
铝管
铝管内径38mm
1
微型平面推力球轴承
F10-18M
1
伞齿轮
1.5模20齿对20齿
1
限位开关
4
接近开关
M824V两线2mm电感
2
LED灯
12V10W
1
双轴自动跟踪控制板
1
护套插座
K2A43（红色）
16
护套插座
K2A43（黑色）
6
护套插座
K2A43（蓝色）
6
变桨
偏航
控制
模块
按钮（黄）
自复位带灯24V
4
按钮（绿）
自复位带灯24V
1
按钮（红）
自复位带灯24V
1
旋钮
黑色圆形
1
急停
红色蘑菇形自锁
1
护套插座
K2A43（红色）
15
护套插座
K2A43（黑色）
1
变桨
偏航
风力
发电机
模块
风速传感器
0-5V
1
离心风机
97FLJ1-2W2
1
交流调速器
可调20V-220V
1
增量编码器
ISF58-09-1024-B-3-O-PR
2
步进电机
双轴机身34mm
2
步进电机驱动器
2
降压模块
24V转5V
1
单圈电位器
1K2W
1
模拟量采集模块
0-5VRS485ModbusRTU
1
护套插座
K2A43（红色）
8
护套插座
K2A43（黑色）
8
护套插座
K2A43（蓝色）
8
供电
模块
漏电保护开关
2P/10A
1
插座面板
86型
1
指示灯
AC220V;开孔22mm；绿色
1
急停
开孔22mm；红色
1
电源线
3P
1
24V开关电源
NES-15-24
1
12开关电源
NES-15-12
1
护套插座
K2A43（红色）
2
护套插座
K2A43（黑色）
2
十一、成绩评定
本赛项采用百分制竞赛，评分细则下表：
项目
要求内容
分值比例
风光互补LED路灯模拟系统图纸绘制与系统搭建（12%）
风光互补LED路灯系统图纸绘制
3%
风光互补LED路灯系统接线正确、美观
3%
风光互补LED路灯系统功能演示正常
2%
风光互补LED路灯系统相关知识点考核
4%
太阳能电池板特性曲线测试（8%）
测试系统搭建
2%
测试表格记录
3%
特性曲线绘制
3%
太阳跟踪发电系统（27%）
太阳跟踪控制系统线路图的绘制
6%
太阳跟踪装置、光伏供电模块、监控模块、PLC模块、继电器模块、光伏供电控制模块的接线
6%
追日光伏发电系统PLC程序编写、调试与排故
12%
光伏相关知识点考核
3%
变桨和偏航风力发电系统（26%）
风力发电机变桨、偏航系统主电路图的绘制
5%
变桨、偏航系统的接线
6%
变桨偏航系统的PLC程序编写、调试与排故
12%
风力发电系统相关知识点考核
3%
监控系统设计（17%）
风光互补LED路灯系统直流/交流负载电压、电流测量线路连接
2%
光伏、风力、仪表与监控系统通信线连接
2%
光伏发电控制界面设计
4%
风力发电控制界面设计
4%
仪表采集、显示、存储等
5%
职业与安全意识（5%）
良好的团队组织、协作和纪律；严格遵守职业岗位要求；良好的安全意识和安全措施
5%
工作文档（2%）
文档符合规范，按照要求正确存储
2%
独立完成能力（3%）
按照学生接受老师指导时间来进行评定。
3%
合计
100%
赛项排名按选手最终得分由高到低排定，原则上排名不并列，得分相同者以完成时间短者排名靠前。
十二、赛项安全
（一）安全操作要求
1．参赛选手进入赛场比赛，必须穿带符合安全要求的服装，不得穿背心、短裤和拖鞋。
2．赛场设备是依照赛项要求安放，在确保安全的基础上，满足赛项的可操作性。
参赛选手不得擅自移动、调换和更换。
3．严格遵守操作规程，不得擅自开启电源，不得带电操作，以免造成伤害和事故。
4．通电过程中，若发现电路需要改接时，必须先切断电源，后进行电路的拆除与连接。
5．选手在比赛阶段需要注意逆变部分高压，跟踪机构运动，风力发电机偏航变桨装置等造成的潜在安全隐患，操作时禁止靠近上述部分。
6．在电子装接过程中，使用电烙铁时，必须对电源线、插头、手柄等部分进行安全检查，发现局部损坏或松动，必须立即进行更换。
工作时电烙铁应放在电烙铁架上，并置于工作台的右前方。
7．比赛结束，参赛选手必须首先关闭电源，清洁桌面，扫除垃圾，整理工作现场，所有移动过的仪器、设备都必须恢复原状。
参赛选手与裁判办理终结手续后，方可离场。
8．参赛选手应爱护比赛场所的仪器和设备，操作仪器和设备时，应按规定的操作程序谨慎操作。
操作中若违反安全操作规定导致发生较严重的安全事故，将立即取消比赛资格。
（二）赛场安全保障
1．大赛进行期间，如遇有突发事件发生时，赛项执委会有权决定停止或部分停止赛事的进行。
赛事的恢复须报大赛组委会批准。
2．赛事现场突发事件紧急处理预案落实到责任人。
3．赛场统一设置安全提示标志。
4．在赛场的醒目位置张贴安全疏散示意图，明确表明疏散路线、疏散地点。
5．在赛场设有医务室并配备专门的医务人员。
十三、申诉与仲裁
1.福建省职业院校技能大赛设仲裁工作委员会，赛点设仲裁工作组,组长由大赛组委会办公室指派，组员为赛项裁判长和赛点执委会主任。
2.参赛队对赛事过程、工作人员工作若有疑异,在事实清楚,证据充分的前提下可由参赛队领队以书面形式向赛点仲裁组提出申诉。
报告应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。
非书面申诉不予受理。
3.提出申诉应在赛项比赛结束后1小时内向赛点仲裁组提出。
超过时效不予受理。
提出申诉后申诉人及相关涉及人员不得离开赛点，否则视为自行放弃申诉。
4.赛点仲裁工作组在接到申诉报告后的2小时内组织复议，并及时将复议结果以书面形式告知申诉方。
5.对赛点仲裁组复议结果不服的，可由代表队所在院校校级领导向大赛仲裁委员会提出申诉。
大赛仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。
6.申诉方不得以任何理由拒绝接收仲裁结果；不得以任何理由采取过激行为扰乱赛场秩序；仲裁结果由申诉人签收，不能代收；如在约定时间和地点申诉人离开，视为撤诉。
7.申诉方可随时提出放弃申诉。
十四、竞赛观摩
赛场开放，允许观众在现场人员的统一带领下进入现场参观区参观（时长5分钟），允许现场照相和摄像（但不得开闪光），不允许喧哗，不允许闯入禁入区域。
比赛过程中，允许参赛队员在规定时间内，按照规则，接受教师指导。
参赛选手可自主选择是否接受指导，接受指导时间计入竞赛总用时。
十五、竞赛视频
本赛项由赛点新闻中心负责竞赛全过程摄录，并根据情况制作优秀选手采访、优秀指导教师采访、裁判专家点评和企业人士采访视频资料，突出赛项的技能重点与优势特色，为宣传、仲裁、资源转化提供全面的信息资料。
十六、竞赛须知
（一）参赛队须知
1.参赛队名称：
统一使用学校名称。
2.参赛队员在报名获得审核确认后，原则上不再更换，如筹备过程中，队员因故不能参赛，所在教育主管部门需出具书面说明并按相关规定补充人员并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队员，允许队员缺席比赛。
3.参赛队按照大赛赛程安排凭大赛组委会颁发的参赛证、身份证和学生证参加比赛及相关活动。
4.参赛队员统一着装，须符合安全生产及竞赛要求。
5.参赛队员应自觉遵守赛场纪律，服从裁判、听从指挥、文明竞赛；持证进入赛场，禁止将通讯工具、自编电子或文字资料带入赛场。
6．各参赛队竞赛场次与赛位采用抽签方式确定。
7．参赛队所有人员在竞赛期间未经组委会批准，不得接受任何与竞赛内容相关的采访，不得将竞赛的相关情况及资料私自公开。
若发现违规，则取消该队参赛资格和竞赛成绩。
（二）指导教师须知
1.指导教师经报名审核后确定，一经确定不得更换。
允许缺席比赛。
2.竞赛过程中，根据选手要求，只允许1名指导教师在规定的范围内进行一次现场指导，时间不超过5分钟，指导时间计入竞赛总用时。
3.指导教师应严格遵守有关规定，现场指导仅限于口头，禁止操作任何与比赛有关的工具和设备，禁止现场书写、传递或夹带纸片等任何资料。
准时进场、准时离场，不得无故拖延。
4.参赛队有权选择或放弃教师现场指导，相应参赛队可以获得独立完成分。
5．对比赛过程及结果有疑议者，应及时向裁判长书面反映，不得在场外无理喧哗吵闹影响赛场纪律。
（三）参赛选手须知
1.比赛时间共4小时00分钟，包括系统安装时间、接线时间、中间接线正确性检查评分时间、编程时间、设计时间、调试时间及提交成果时间、成果逐项评分时间等。
2.参赛队员进入比赛现场前，赛项组织参赛队员抽取批次和竞赛工位号，在裁判员核对各参赛队员的身份后，由参赛队员签字确认。
3.参赛队在比赛开始前20分钟携带有效证件到指定地点进行检录，超过时间视为放弃比赛。
开赛前10分钟进入比赛工位，检查并确认设备、材料、工具等，签字确认，由裁判发放竞赛任务书，裁判宣读竞赛规则及竞赛纪律。
裁判长宣布比赛开始，参赛队员方可进行操作，比赛开始计时。
比赛开始3小时40分钟后应停止调试进入演示评分环节，未按裁判要求停止工作的视情况扣分直至取消资格。
比赛过程中若因选手操作失误造成设备异常，裁判有权随时停止比赛。
比赛过程按照任务书的任务内容要求选手可以自行调整任务顺序，每个任务完成后即可示意裁判进行打分。
参赛队应配合裁判对照任务书所布置各项任务，逐项调试验收、评分工作。
并由队长确认签字后，整理好现场（赛场复原工作）方可离场。
比赛分数相同时，时间短者名次居前。
4.参赛队完成验收评分任务时，应将比赛过程中产生的所有电子文件存贮在指定的存储目录，并提请现场裁判员收取比赛成果。
裁判员将收取的竞赛结果文件装入专用密封袋进行密封，参赛队队长在密封处签字确认。
5.选手在比赛阶段需要注意逆变部分高压，跟踪机构运动，风力发电机偏航变桨装置等造成的潜在安全隐患，操作时禁止靠近上述部分。
（四）工作人员须知
1.裁判及赛场工作人员应按规定审查允许带入赛场的资料和物品，不允许带入的资料和物品由参赛队随行人员保管，赛场不代为保管。
2.工作人员需要严格根据裁判长和组委会统一安排进行工作，协助裁判开展辅助服务工作，确保竞赛顺利进行。
3.裁判及赛场工作人员应该遵守保密原则，赛前不得透露任何相关赛题信息给参赛队。
4.比赛过程中，赛场工作人员不得通过明示或暗示方式，协助参赛队完成比赛任务。
违者按作弊处理，取消参赛资格并通报批评。
十七、资源转化
本赛项拟通过竞赛加强院校交流，并探讨一体化教学，以赛促改，促进相关专业良性发展，共同进步。
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