江苏省职业技能大赛分布式光伏系统的装调与运维赛项样题Word下载.docx

1、（二）竞赛任务中所使用的各类软件工具都已安装至工作站，各类说明文件等都已拷贝至工作站的“桌面竞赛资料”路径目录，请各参赛队根据竞赛任务合理调配使用。（三）设备第一次上电，参赛队须举手示意裁判请求通电，裁判与技术服务人员共同在工位前监督；学生现场完成上电检测，确认设备检测无误后，经裁判与技术服务人员许可，参赛队填写上电检测确认单并签字确认后方可上电；参赛队对上电结果负责。（四）竞赛结束前，务必按要求完成离场确认单的填写。（五）竞赛结束时，不得拆除硬件的连接，严禁对设备设置密码；须断开实训设备上的所有空开。（六）竞赛结束时，工作站严禁关机，使其处于任务要求的项目工程操作界面；务必保存设备配置，严禁

2、对设备设置密码。第二部分 竞赛平台介绍一、竞赛环境（一）硬件环境序号设备名称型号单位数量1分布式光伏工程实训系统Demeter131A套2工作站（计算机上明确标注）/台（二）辅材及工具（工位上已经安装部品未在表中列出）名称Demeter131A实训标准工具包1套分布式光伏工程实训系统竞赛耗材套件3中性笔4支4空白A4纸10张（三）配套软件及说明（已安装至工作站上）PLC软件（GX Works 3）LoraConfig1.0.1分布式光伏仿真规划软件Mirosoft Office 2010 （承办校提供）5福昕阅读器6组态软件7AutoCAD 2010 （承办校提供）第三部分 工程项目背景与任务

3、概述一、工程项目背景本竞赛任务以分布式光伏发电项目为原型，以“分布式光伏工程实训系统”为载体，要求按照任务书中分布式光伏系统的安装与部署、分布式光伏系统的运行与维护、分布式光伏系统的仿真规划任务描述，完成分布式光伏发电项目的实施与运维。（一）分布式光伏工程实训系统设备组成分布式光伏工程实训系统由硬件平台和软件平台两部分组成。硬件平台包括负载模块、数据采集模块、集中控制模块、供能模块、智能离网微逆变模块、通讯模块、环境感知模块及分布式光伏并网隔离系统组成。软件平台包括分布式光伏智能运维系统和分布式光伏仿真规划软件。1分布式光伏工程实训系统硬件外观如图1.1所示：图1.1 分布式光伏工程实训系统硬

4、件外观图2. 光伏单轴供电平台安装部署如图1.2 所示：图1.2 光伏单轴供电平台安装部署图3. 分布式光伏智能运维系统如图1.3所示：图1.3 分布式光伏智能运维系统界面4. 分布式光伏仿真规划软件如图1.4所示：图1.4 分布式光伏仿真规划软件界面1.竞赛设备准备下列线路已经连接，严禁选手在竞赛过程中改动，凡因选手私自改动影响比赛的后果由选手自行承担。（1）分布式光伏工程实训系统主电源模块220V电源线路，分布式光伏工程实训系统主电源模块24V电源线路至空气开关相应触点；（2）智能离网微逆变器系统功率源输入至相应的接触器触点线路；智能离网微逆变系统交流输出经离网指示灯至相应的空气开关触点线

5、路；智能离网微逆变系统S1、S2已短接；（3）并网逆变器输出端经单相电子式复费率电能表及并网指示灯至其相应继电器触点；市电至双向电能表接线触点；（4）蓄电池及可调直流稳压电源输出至相应的空气开关触点线路.；（5）PLC输出至继电器KA2与继电器KA5互锁的继电器触点线路；PLC输出至接触器KM2与接触器KM3互锁的接触器触点线路。二、任务概述及作品呈现要求分布式光伏系统的装调与运维任务概述及作品呈现要求表1.1所述。表1.1任务概述及作品呈现要求任务概述作品呈现要求分布式光伏系统的安装与部署在分布式光伏工程实训系统上实现各功能模块装置的安装、配置、线路连接满足分布式光伏电站及控制系统的功能及工

6、艺要求。遵照用电操作规范，由选手对完成连接的设备进行上电前检测及上电检测，并做相应记录。按要求完成相关表格的填写的运行与维护基于PLC控制系统的程序开发、调试及运行PLC控制功能验证基于组态软件的分布式光伏远程监控系统的开发、调试及运行。满足分布式光伏远程监控系统的功能及界面要求。1分布式光伏电站的运维；2智能运维系统的调试配置及运行维护。按要求进行陈述故障点，排除故障使分布式光伏系统满足功能要求；3要求截图并保存建立的电站数据。的仿真规划分布式光伏系统的电站建立及智能运维。仿真规划软件中保存建立的方案信息。第四部分 竞赛任务任务一、分布式光伏系统的安装与部署（20分）（一）分布式光伏系统的线

7、路连接（16分）请根据分布式光伏系统设备安装要求、线路要求及工艺要求，完成分布式光伏系统的安装与部署，实现分布式光伏系统的离网-蓄电池模式发电（仅由蓄电池供电）、离网-光伏组件模式发电（光伏电站投入工作供电）、全额并网发电、自发自用余电上网、市电供电模式，以及分布式光伏系统的通讯功能、数据采集功能、环境监测功能、集中控制功能、智慧运维监测。1. 分布式光伏系统的设备安装分布式光伏工程实训平台已安装部分设备，根据任务要求完成通讯模块、环境感知模块的安装。完成光照度传感器、温湿度传感器及LoRa通讯模块1的安装，要求使系统能够采集柔性工位的环境参数，模块安装牢固，布局美观且符合工程规范要求。2.

8、分布式光伏系统的线路连接分布式光伏工程实训系统部分接线已完成，结合“桌面竞赛资料”文件夹里分布式光伏系统原理图、赛题中确定的功能要求、线路要求及工艺要求完成分布式光伏系统的接线，要求如下：（1）光伏组件、蓄电池经由集中控制模块至光伏控制器的线路连接；（2）可调直流稳压电源经由集中控制模块至并网逆变器输入端口的线路连接；（3）光伏组件线路连接：光伏组件方阵由四块光伏组件采用1、2串3、4串再并的方式连接，给光伏控制器提供输入（给光伏控制器提供输入时，光伏组件最大输出电压不超过50V）；（4）可调直流稳压电源线路连接：仅给并网逆变器提供输入的线路连接（给并网逆变器提供输入时，可调直流稳压电源最大输

9、出功率不得超过700W）；（5）数据采集模块线路连接：直流电压电流组合表1、直流电压电流组合表2、交流电压电流组合表1、交流电压电流组合表2、单相电能表及双向电能表的线路连接；（6）通讯线路连接：温湿度传感器、光照度传感器仅通过RS485 建立有线通讯连接；智能离网微逆变系统、直流电压电流组合表1、直流电压电流组合表2、交流电压电流组合表1、交流电压电流组合表2、单相电能表及双向电能表通过LoRa 模块进行无线通讯连接及RS485 有线通讯连接；并网逆变器、光伏运维终端、智慧运维采集器、交换机、PLC 的通讯线路的连接；（7）负载线路连接：直流负载：直流负载1（红灯）、直流负载2（绿灯）、直流

10、负载3（黄灯）及直流负载4（蜂鸣器）控制线路的连接；交流负载：交流负载1（交流灯1）、交流负载2（交流灯2）、交流负载3（交流风扇）控制线路的连接（上方为交流负载1，下方为交流负载2）；（8）集中控制模块线路连接：PLC 至开关按钮盘线路的连接；PLC 至继电器及接触器线路的连接等；（9）电源线路连接：PLC 的24V 电源线路连接；温湿度传感器及光照度传感器电源线路连接；4 块电压电流组合表电源线路连接（4 块电压电流组合表采用24V 供电，不是以220V 供电，表上标示的L/N 对应的 / ）；智能离网微逆变系统的信号电源线路连接。（10）柔性工位左侧端子排的光伏单轴航空线缆20芯的连接如

11、表2.1所示；表2.1 光伏单轴航空线缆20芯的连接表线缆编号编号定义01光敏传感器东限位02光敏传感器西限位03组件向东限位04组件向西限位05摆杆垂直限位06摆杆向东限位07摆杆向西限位08单轴光伏输入（PV+）09单轴光伏输入（PV-）10未使用111213组件向西运行14组件向东运行15摆杆向东运行16摆杆向西运行17模拟光源118模拟光源219PLC-2420PLC-0（11）空气开关到各控制对象线路连接，继电器从右至左的编号依次为KA1KA11；接触器从左至右的编号依次为KM1KM5；下排空气开关从左至右依次为QF4QF11。数据采集模块从左至右依次为交流表1（P1）,交流表2（P

12、2），直流表1（P3），直流表2（P4）。3. 设备安装接线工艺要求：（1）设备安装须符合工程安装工艺标准，设备安装牢固、美观；（2）设备接线须符合工程接线工艺标准，设备接线牢固、走线合理；（3）设备接线须按照设备上的接口标识进行正确的连接；（4）冷压端子的使用：每根导线的两端都必须使用冷压端子；使用冷压端子时不得出现露铜；（5）U型冷压端子压痕要求：U型冷压端子裸端头压痕在正面端头管部的焊接缝上，保证压接牢固且装配时正面朝外，如图2.1所示： 图2.1 U型冷压端子压线钳压痕示意图（以现场提供的U型冷压端子为准）（6）号码管的使用：号码管标识号按照提供的标识数码有序连接，号码管标识读序合理且

13、正面朝外易于查看。号码管标识示意图如图2.2所示；要求号码管能遮住U型冷压端子的压线钳压痕或遮住管型冷压端子的塑料套管；如图2.3所示：图2.2 号码管标识示意图（以现场提供的号码管标识为准）图2.3 号码管套用示意图（以现场提供的号码管为准）（7）接线须使用正确颜色的电缆：火线及直流正极使用红色电缆、零线及直流负极使用黑色电缆；其他类型导线颜色由选手自定义；（8）并线要求：某个接线端子需要接入2根及以上导线时，不允许使用U型冷压端子；（9）布线原则上都应在线槽内，特殊线路需在线槽外布线的导线（端子排）必须使用缠绕管缠绕；接线完成后应盖紧线槽盖；（10）接线须确认标识的输入、输出，正负极，零火

14、等标识，正确连接，以免损害设备，严禁带电接线操作。（11）接线耗材的使用要求：在竞赛现场提供的耗材范围内对耗材进行合理分配及使用，竞赛时不额外提供耗材。（二）分布式光伏系统的检测（4分）遵照用电操作规范对已完成接线的设备进行检测及调试。（1）上电前检测在分布式光伏系统上电前，对全部完成接线的线路进行检测，按要求把检测项目及检测内容填入竞赛现场下发的上电前检测表。（2）上电后检测在完成接线及上电前检测，且确认无误后，请对分布式光伏系统进行上电，并且在上电后进行检测，按要求把检测项目及检测内容填入竞赛现场下发的上电后检测表。任务二、分布式光伏系统的运行与维护（60分）（一）分布式光伏系统的本地控制

15、（20分）通过开关按钮盘上的手动按钮及PLC 编程实现本地控制功能，并进行本地控制整体功能的调试与运行。开关按钮盘上的手动按钮布局示意图如图3.1 所示。图3.1 手动按钮布局示意图手动按钮及PLC编程要求如表3.1所示：表3.1 本地控制功能要求按键功能说明急停按钮在任何情况按下，立即关闭PLC所有输出。复位按钮复位按钮旋转到右侧，切换到模式1；复位按钮旋转到左侧，切换到模式2；当复位旋钮从模式1 切换到模式2 时，能够保持模式1 时的当前功能状态，反之，则能够保持模式2 的当前功能状态。模式1K1第一次按下按钮：直流负载红灯、绿灯、黄灯、红绿灯、绿黄灯、黄红灯的控制开关按顺序以1Hz的频率

16、循环切换；第二次按下按钮：关闭直流负载的所有控制开关；第三次按下按钮：直流负载红灯、绿灯、黄灯、红绿灯、绿黄灯、黄红灯的控制开关按顺序以0.5Hz的频率循环切换；第四次按下按钮：关闭直流负载的所有控制开关。（后续按下按钮，按照上述顺序实现相关功能。）K2第一次按下按钮，组件向西、光源摆杆向东、打开模拟光源1 、KM1、KM2、KM3、KM4、KM5以0.5HZ的频率依次切换自检，完成自检1秒后KA1KA10以1HZ的频率依次切换自检，KA10完成自检2秒后返回KA1以此规律循环自检。第二次按下按钮，立即停止自检。K3按钮自锁，摆杆处于非垂直状态下自东向西偏转至极限位后返回垂直位置停止并且两盏投

17、射灯间隔2秒依次从1到2打开，如摆杆在向西偏转时遇到垂直限位则摆杆停止转动，两盏投射灯间隔1秒依次从2到1打开。按钮解除自锁，间隔1秒关闭投射灯1、灯2。（后续按钮自锁，按照上述顺序实现相关功能）K4第一次按钮自锁，由市电供电一键打开所有交流负载，等待2秒依次关闭交流灯2，交流灯1和风扇，间隔1秒；第二次按钮自锁，切换由直流稳压电源供电，并网启动，开所有交流负载；第三次按钮自锁，关闭所有负载。（后续按钮自锁，按照上述顺序实现相关功能。K5第一次按钮自锁，离网逆变器功率源输入开关立即接通，2秒后关闭；第二次按钮自锁，离网逆变器信号电源开关延时2秒接通，1秒后关闭；第三次按钮自锁，离网逆变器输出的

18、通断延时1秒接通，2秒后关闭；K6第一次按下按钮,摆杆运行到东限位后停止，2秒后光伏组件也向东运行至东限位停止。第二次按下按钮，摆杆向西运行，至西限位停止，光伏组件实时跟踪，待光伏组件寻光结束后，模拟光源1、2交替以1HZ分别亮3次后熄灭（状态1亮2灭或者2亮1灭）。第三次按下按钮，立即停止所有功能。K7第一次按钮自锁：所有交流负载工作，由智能离网微逆变系统供电；第二次按钮自锁：关闭所有交流负载。K8打开模拟光源1 及模拟光源2；关闭模拟光源1 及模拟光源2。K9第一次按下按钮，打开蓄电池输出开关，2秒后直流负载红灯，黄灯，绿灯依次以亮2秒停2秒循环工作；第二次按下按钮，停止在上一步工作的状态

19、；若此时红灯常亮，交流灯1工作（市电供电）；若此时黄灯常亮，交流灯2工作（市电供电）；若此时绿灯常亮，交流风扇工作（市电供电）；若此时无灯常亮，所有交流负载全工作（离网供电）；第三次按下按钮，关闭此按钮所有功能。（后续按下按钮，按照上述顺序实现相关功能并循环。K10第一次按钮自锁，2秒后打开蓄电池输出开关；解除第二次按钮自锁，2S后关闭蓄电池输出开关。模式2第一次按钮自锁，交流风扇以工作5S停3S频率循环工作；解除第一次按钮自锁，若交流风扇在工作状态，则5S后停止；若交流风扇在停止状态，则5S后启动；第二次按钮自锁，关闭按钮K1上述所有功能。第一次按钮自锁，一键实现交流灯2亮（市电供电）；第二

20、次按钮自锁，一键实现交流灯2灭，交流灯1亮（离网供电）；第三次按钮自锁，一键实现关闭按钮K2上述所有功能。打开市电输入开关；关闭市电输入开关。第一次按下按钮后，摆杆和组件复位到垂直位置。复位完成后，模拟光源全部打开，同时光源摆杆自东向西运行，走2秒停1秒，光源摆杆接触到摆杆西限位后，摆杆转为自西向东运行，走1秒停1秒（如此循环）；在光源摆杆运行过程中，光伏组件逐日追踪，当摆杆向东运行时，直流红灯亮，当摆杆向西运行时，直流绿灯亮；第二次按下按钮后，光源摆杆停止运行、光伏组件停止逐日追踪；模拟光源全部关闭。（后续按钮按下，按照上述顺序实现相关功能。作为K4的暂停和继续按钮。第一次按钮自锁，并网开始

21、启动，并网启动过程中，直流负载黄灯以1HZ闪烁，并网启动完成后直流负载绿灯亮；第二次按钮自锁，并网停止工作，直流负载停止工作；（循环切换）第一次按下按钮，进入光伏蓄电池充电模式；第二次按下按钮，光伏蓄电池充电模式结束；第一次按钮自锁，打开模拟光源1和2，系统检测当前室内环境温度，当温度超过28摄氏度启动报警功能：直流负载红灯及蜂鸣器同时按0.5Hz频率报警5次后立即关闭所有模拟光源。第二次按钮自锁，关闭上述所有功能；注：上表中“打开*开关”仅要求接通相应的继电器及接触器；“一键*”则要求使得被控对象能够处于工作状态；默认开关按钮盘上按钮初始状态均为弹起状态。（二）分布式光伏系统的远程监控（18

22、分）1.分布式光伏电站的通讯配置根据现场下发的参数配置表（存放于电脑“桌面竞赛参考资料”文件夹。），完成LoRa通讯模块的配置。2.分布式光伏电站的系统组态（1）登录界面：登陆界面：创建两个用户账户，用户等级分别为 “操作工级”与 “系统管理员级”，操作工级用户的账号及密码均为“工位号”，如：001。系统管理员级用户的账号及密码均为“admin”。当使用操作工级账号登陆时，输入正确时延时2秒后进入监控界面及顶部窗口，顶部窗口菜单（要求监控界面、曲线界面，数据报表界面和退出系统，在程序运行过程中能选择在以上界面中任意切换）；输入密码错误2次后提示“该账号已被锁定，请使用系统管理员级账号登陆”需要

23、管理员解锁操作级。锁定后只能使用系统管理员级账号才能重新恢复初始登陆界面，系统管理员登陆正确时进入操作界面及顶部窗口，顶部窗口菜单（要求监控界面、操作界面、曲线界面，数据报表界面和退出系统，在程序运行过程中能选择在以上界面中任意切换）若系统管理员级账号密码错误3次以上则退出组态程序，（登录界面背景色要求为灰色，按钮为绿色，窗口为白色，黑色字体）。界面如下图所示：图3.2 登录界面（2）监控界面：实时显示温度、湿度及光照度数据；（要求包含所显示数据的中文名称并标注相关单位）实时显示直流电压电流组合表1 和直流电压电流组合表2 的电压及电流数据；实时显示交流电压电流组合表1 和交流电压电流组合表2

24、 的电压及电流数据；（要包含所显示数据的中文名称并标注相关单位）实时显示单相电能表的总有功电能数据；实时显示双向电能表有功功率及有功总电能数据；并网运行状态监控按钮：分布式光伏电站正常并网发电时，该按钮自锁，系统开始监测并网逆变器的输入电压及电流数据，当输入电压大于75V或输入电流大于3A时，系统自动停止并网发电；当输入电压小于70V且输入电流小于2A时，系统自动开启并网发电；按钮解锁，监控功能失效；离网运行状态监控按钮：分布式光伏电站正常离网发电时，该按钮自锁，系统开始监测智能离网微逆变系统的输出电压数据，当智能离网微逆变系统的输出电压小于200V时，系统自动关闭智能离网微逆变系统交流输出；

25、当智能离网微逆变系统的输出电压大于210V后，系统自动开启智能离网微逆变系统交流输出，按钮解锁，监控功能失效。（3）操作界面：使用图3.3 的控件制作急停按键，具有自复位功能，并实现在任何情况按下按键，立即关闭PLC 所有输出。图3.3 急停按键及旋钮控件使用图3.4 左起第一个控件图标制作KA1KA11 共11 个功能按键，按键自锁，开启对应继电器；按键解锁，关闭对应继电器。采用的功能按键在自锁时控件颜色为绿色，解锁后控件颜色为灰色。使用图3.4 左起第二个控件图标制作KM1KM5 共5 个功能按键，实现按键上拉能够使接触器吸合；实现按键下拉，能够使接触器断开。图3.4功能按键制作7个负载按钮，每一次按钮自锁相应得负载工作（绿色），解锁不工作（红色）。（4）曲线界面：使用“趋势曲线”组件实时显示并网工作状态下交流负载工作时的电压及电流曲线；曲线的时间范围1 分钟，采样周期2 秒，并标注曲线名称与相关单位；曲线制作要求：电压曲线Y 轴高限为250