(1)任務書正卷部分共28頁，如出現任務書缺頁、字跡不清等(2)競賽時間共4小時，包括系統安裝時間、接線時間、程序設(3)參賽選手提交的任務書、答題紙以及電子檔資料中不得體(4)參賽選手認定競賽設備的器件有故障可提出更換，器件經現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程，確保人身及設備(6)在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾(7)選手應愛惜設備，節約耗材。選手在競賽過程中，不得踩踏連接導線、走線槽蓋板等材料或工具。1(一)競賽平臺光伏系統設計軟件能夠用于光伏電站和光伏發電應用系統的的規劃設計和2.1光伏供電裝置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，開，分為4組獨立的連接線。2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。3.1風力供電裝置在圖2中標明。3.2風力供電系統3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.能源轉換平臺能源轉換平臺中的逆變與負載系統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、發光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、繼電器、網孔架等組成。逆變與負載系統上，負載的連接線已裝好，繼電器線圈已拆下。能源轉換平臺能夠通過整個風光互補發電系統實現多能源、多負載能源調度5.風光互補發電系統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(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線外露。如圖4所示。(3)單個U型冷壓端子在插入端子排時，U型部分應充分插入，并保證正面朝外，如圖5所示。(4)本系統中的RJ45水晶頭壓接均采用T568B線序，即RJ45型水晶頭插頭各腳與網線顏色對應為：1—白橙，2—橙，3—白綠，4—藍，5—白藍，6—綠，7—白棕，8—棕，如圖6所示，要求網線壓接可靠，各線線芯壓到底與水晶頭端4頭齊平，銅觸面要低于水晶頭槽面約1mm,確保觸面與線芯內導線接觸充分，以太網線的外皮要壓入水晶頭內。串口服務器中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。串口服務器中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。(5)在本任務書范圍內涉及的號碼套入、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)如果系統之間的互連線不是護套電纜，需要用纏繞管將散線包裹好。5(二)競賽任務任務一：光伏電站規劃設計(15%)圖9光伏系統設計軟件平臺一、光伏電站規劃設計方案(15分)稱命名為《用戶側并網系統》。致，項目有效占地面積15000m2,設計光伏并網系統容量為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，設計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設計方公司地址為正定市，設計人員名稱為選手所在的工位號，如：01,其余信息默認。(2)要求完成直流側設計，其中光伏組件型號設定為“PV-400”,其參數組件尺寸(長*寬*高):2015*996*35mm價格：2.5元/W6逆變器型號設定為“INV-500”,生產廠家：技能大賽參賽組最大輸入電流/每路MPPT:1000A最大交流輸出電流：750A逆變器額定輸出電壓：380V價格：200000元/臺其參數要求如下：最大直流電壓：900V最大直流功率：550KW歐洲效率：0.97隔離：含變壓器截圖并保存陣列傾角優化界面，體現設計的傾角和方位角；截圖并保存組件詳細參數界面，截圖并保存選用的組件特性參數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),體現組件技術參數和性能曲線；截圖并保存方陣布置界面和方陣布置圖界面，體現陣列排布情況并滿足項目容量計算；截圖并保存逆變器設計界面和逆變器產品參數界面，體現選用的逆變器參數及設計結論能夠符合項目要求；截圖并保存直流傳輸方案選擇界面，體現方案選擇；截圖并保存模擬運行界面；所有截圖保存在桌面“光伏電站規劃設計”文件夾，文件(3)要求系統設計完成后，生成財務分析文件、用戶側并網系統設計方案、可研性報告三部分，保存在桌面文件夾“光伏電站規劃設計”文件夾中。其中財務分析文件包含選用設備費用、安裝費用、材料費用、人工費用、管理費用、技術服務費用等，同時根據貸款、借款還本利息、利潤等因素，評估系統的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務狀況，借以判別項目的財務可行性。設計方案包含所選產品的詳細技術參數及相關產品的選型公式和方法、全年各月能量損耗、全年各月發電量、設備及材料清單、節能減排分析等。可研報告是一份結合項目的客觀條件和設計公司資源，充分分析該項目的設計方案以及經濟效益、環保指標等作出的全面的評價報告。7任務二：光伏電站的搭建(28%)一、光伏電站的安裝與搭建(12分)光伏供電裝置與供電系統的安裝接線圖如圖10所示。按照圖中電路完成接電站到匯流箱的連接線須采用0.3mm2的兩芯電纜線，匯流箱到系統的連接線須T光伏發電單元圖10光伏供電裝置與供電系統的安裝接線圖b+圖11光伏匯流箱內部接線圖8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，光伏組件排為1號電站，中間兩組端子排為2號電站。匯流箱內部線號與圖11要求一致，(電源線除外，在本任務書中所有線標套管號碼均按此要求)。將PLC控制的繼電器組從左向右分別定義為KA1～KA14(其安裝于逆變與負載系統上)。光伏供電系統繼電器控制電路接線圖見圖12、圖序號繼電器功能序號繼電器功能1轉及向南偏轉指示燈8控制投射燈2和燈2按鈕指示燈2轉及向北偏轉指示燈9控制光伏電站1投入/切出3西東運動指示燈控制光伏電站2投入/切出4東西運動指示燈5轉及向東偏轉指示燈6轉及向西偏轉指示燈控制變頻器及電機負載啟動7指示燈(1)控制單元的布線與接線及表2要求，完成光伏供電控制單元的布線與接線。9根據表2S7-200SMARTPLC的配置表及表3的線徑和顏色要求表，完成序號序號1啟動指示燈急停按鈕2停止指示燈3繼電器KA1線圈啟動按鈕4繼電器KA2線圈燈1按鈕5繼電器KA3線圈燈2按鈕6繼電器KA4線圈西東按鈕7繼電器KA5線圈東西按鈕8繼電器KA6線圈向北按鈕9繼電器KA7線圈向西按鈕繼電器KA8線圈向南按鈕繼電器KA9線圈向東按鈕繼電器KA10線圈繼電器KA11線圈繼電器KA12線圈繼電器KA13線圈繼電器KA14線圈光線傳感器向東信號光線傳感器向西信號光線傳感器向北信號光線傳感器向南信號旋轉開關自動擋142M5光照度傳感器輸出信號36結束端線型結束端線型0.75mm2紅色略0.3mm2藍色2N0.75mm2黑色略0.3mm2藍色30.75mm2黃綠色略0.3mm2藍色4略0.3mm2白色略0.3mm2藍色5略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色6略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色7略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色WW8略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色9略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色M略略。0.3mm2白色略0.3mm2藍色略0.3mm2白色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2白色略0.3mm2藍色(3)調壓模塊的布線及接線根據表2及圖13要求，完成調壓模塊的布線與接線。占⊙QQ(4)繼電器的安裝、布線與接線四65在務任H性書機接書，接戴加FH按按AAA**接二、光伏電站的編程與調試(12分)光伏供電控制單元的選擇開關有兩個狀態，選擇開關撥向左(1)按下向東按鈕，光伏電池組件向東偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(2)按下向西按鈕，光伏電池組件向西偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(3)按下向北按鈕，光伏電池組件向北偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(4)按下向南按鈕，光伏電池組件向南偏轉3秒后停止偏轉運動。在光伏(5)按下東西按鈕，擺桿由東向西偏轉3秒后停止偏轉運動。在擺桿由東(6)按下西東按鈕，擺桿由西向東偏轉3秒后停止偏轉運動。在擺桿由西(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。(4)按下向南按鈕，光伏電池組件連續向南偏轉，直至到達南限位位置，(5)按下東西按鈕，擺桿連續由東向西偏轉，直至到東西限位位置停止偏(6)按下西東按鈕，擺桿連續由西向東偏轉，直至到達西東限位位置停止(7)按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1持續點亮，在此過程中再(8)按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2持續點亮，在此過程中再(1)在上位機的風光互補發電系統運營管理界面上，按下界面中光伏供電(2)電機負載在調試時，不經變頻器面板操作，能以工頻運行。四、觸摸屏組態與通訊設置(4分)1、光伏電站2調試按鈕，調試狀態指示燈，時間調節控件，充電控制器的光伏1.僅當光伏單元的選擇開關處在手動控制狀站2調試按鈕，對應電站投入默認運行4秒，到達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，投入時間設定范圍：4~8秒；光伏電站1或光伏電站2投入運行時，對應繼電器吸合，觸摸屏上對應的電站調試按鈕指示燈點亮，投射燈1和燈2同時點亮，光伏單元電壓表有對應光伏電站電一、風電場的安裝與搭建(8分)風力供電裝置與供電系統的安裝與接線圖如圖16所示。接線要求器件安裝(1)控制單元的布線與接線表及表4要求，完成風力供電控制單元的布線與接線。S7-200SMARTPLC的輸入輸出配置如表4所示。輸入輸出輸入輸出繼電器KA15線圈旋轉開關自動擋2繼電器KA16線圈啟動按鈕3繼電器KA17線圈4繼電器KA18線圈急停按鈕5繼電器KA19線圈6啟動按鈕指示燈7停止按鈕指示燈8順時按鈕指示燈9逆時按鈕指示燈恢復按鈕指示燈風速檢測信號結束端線型結束端線型10.75mm2紅色略0.3mm2藍色2N0.75mm2黑色略0.3mm2藍色30.75mm2黃綠色略0.3mm2藍色4略0.3mm2白色略0.3mm2藍色5略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色6略0.3mm2紅色7略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色8略0.3mm2紅色略0.3mm2藍色9略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色0.3mm2藍色略0.3mm2藍色0.3mm2藍色略0.3mm2藍色0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色略0.3mm2藍色熏方g0題理面基*圖17風力供電系統繼電器接線圖將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風力供電系統繼電器定義配置表序號繼電器功能序號繼電器功能1風場逆時運動控制4尾舵撤銷側風偏航控制2風場順時運動控制5控制風力電站投入/切出3尾舵側風偏航的控制繼電器布線與接線要有合理的線標套管，其中線標套管K07～K14用于互鎖信號，線標套管不得與其它導線的線標套管號碼重復命名(電源線除外)。二、風電場的編程與調試(10分)(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱順時移動(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱逆時移動3秒后停止移動，同時逆時(3)按下偏航按鈕，風力發電機作側風偏航動作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風偏航90°到時恢復按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按(1)按下順時按鈕，風場運動機構箱連續順時移動，同時順時按鈕指示燈(2)按下逆時按鈕，風場運動機構箱連續逆時移動，同時逆時按鈕指示燈(3)按下偏航按鈕，風力發電機連續做側風偏航動作，同時偏航按鈕指示燈常亮，到達側風偏航45°到位開關位置時，偏航按鈕指示燈熄滅，側風偏航三、測試蓄電池充放電數據(2分)電單元觸摸屏上的風電場調試按鈕后使得風電場投入，風場自動以初始45Hz頻2.設置此時風力模擬電壓值為所測得的風力電站輸出電壓(可調節范圍0~28V),設置模擬蓄電池電壓為蓄電池實測電壓(可調節范圍0~14V)。言言一、逆變與負載系統的安裝與測試(3分)X13?★N應389U變頻器舞臺燈圖18逆變與負載系統接線圖現場設備已按照圖18所示電路，已完成逆變與負載系統中負載的接線。(1)在光伏供電系統的觸摸屏上，保留原有界面，增加設計控制舞臺燈負改3個負載的投入時間，投入時間設定范圍：5-10秒；(當設定數值不在設定(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動信號波形1和右下橋功率管的驅動信號波形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，兩個波形不出現波形重疊，分別顯示2個信(3)設置逆變器輸出頻率為52Hz,合理設置調制比，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m控制面板m控制面板(4)合理設置調制比，使逆變器輸出電壓有效值220V,頻率50Hz的正弦波。設置示波器水平掃描時基設置為500.00ns/div,垂直偏轉靈敏度設置為2.00V/div,將死區時間分別調至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動信號波形1和左下橋功率管的驅動信號波形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，二、多能源、多負載能源調度運營(15分)控制電壓值(單位V)以及根據當前的時間段指示燈/運行旋鈕置于運行位，并將風光互補工作方式置于自動， 制制輻照度 常用電站備用電站1切出備用電站2風場啟動風場停止 變頻器逆變器變頻器逆變器光伏充放電控制器力充放電控制器藍電池(2)控制軸流風機的變頻器頻率設定值控件及實際值顯示控件，軸流風機的運行時間顯示控件(累計運行時間)。(3)能夠根據任務四中多能源、多負載能源調度運營中的任務要求實現表2.2可再生能源的變化要求(1)將投射燈1點亮且光強控制投光燈電壓等于110V定義為清晨。(2)將投射燈1、燈2同時點亮且光強控制投光燈電壓等于220V定義為(3)將投射燈1、燈2同時關閉，此時定義為夜晚；(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；(1)將軸流風機不運行，此時風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),約定為無風；(2)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為0(即DSP控制信號輸出低電平),約定為低風速；(3)將軸流風機運行，且風速儀檢測信號為1(即DSP控制信號輸出高電平),約定為高風速；(1)當上位機風光互補發電系統運營管理界面中風光互補控制面板工作方關撥向自動控制狀態，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以1Hz閃爍)。(2)選擇好運營模式后，按下風光互補發電系統運營管理界面中的自動啟(3)系統準備好后，光伏電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后重復該周期運行。白天時間段(清晨、正午)內，光伏組件持續對光進行追蹤，(4)系統準備好后，風力電站的啟動指示燈以0.5Hz頻率閃爍5下，之后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風電場備用電站2序號時間、天氣條件電站情況負載情況1清晨(陰天)正午(晴天和陰天)常用電站投入發電電機負載只在陰天的清晨和晴天的正午以工頻運行2正午(晴天)備用電站1投入發電舞臺燈只在晴天的正午工作3高風速全天、夜晚低備用電站2投入發電警示燈只在高風速時工作當上位機風光互補發電系統運營管理界面中風光互補控制面板工作方式旋向自動控制狀態，則啟動按鈕指示燈和停止按鈕指示燈以2Hz閃爍),常用電站和電機負載根據表8的多能源、多負載能源調度運營表工作：(1)若按下圖19中的清晨按鈕控件，投射燈1以清晨強度點亮，當檢測(2)若按下圖19中的正午按鈕控件，投射燈1和燈2以正午強度點亮，(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(4)在上述過程執行中，按下光伏供電系統的急停按鈕，程序立即結束，(5)在上述過程執行中，光伏供電系統上的所有點動控制按鈕應無效。備用電站1控制動作要求如下：當上位機風光互補發電系統運營管理界面中風光互補控制面板工作方式旋鈕置于自動，運行/檢修旋鈕置于運行時，并把光伏供電控制單元及風力供電控制單元的選擇開關都撥向自動控制狀態(若僅將一個選擇開關或沒有選擇開關撥向自動控制狀態，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和舞臺燈負載根據表9的多能源、多負載能源調度運營表工作：(1)若按下圖18中的清晨按鈕控件，則投射燈1以清晨強度點亮，系統供電系統處于初始位；若不在初始位置，啟動指示燈以2Hz閃爍，同時光伏供(2)若按下圖19中的正午按鈕控件且光伏供電系統到達初始位后，時間條件自動切換到為正午，則投射燈1和燈2以正午強度點亮，備用電站1自動轉為西斷續運動，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，按照此規律直至擺桿到達東西限位后，擺桿即從初始位開始運行，如此反復。在上述過程中，檢測到晴天時，備用電站1自動轉為投入狀態，備用電站1投入工作，舞臺燈投入工作；當檢測到陰天時，備用電站1工作狀態指示燈顯示為切出狀態，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工作狀態指示燈顯示為切出狀態，備用電站1不工作，電機負載停止(4)在上述過程執行中，按下光伏供電系統的急停按鈕，程序立即結束，(5)在上述過程執行中，光伏供電系統上的所有點動控制按鈕應無效。當上位機風光互補發電系統運營管理界面中風光互補控制面板工作方式旋向自動控制狀態，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和警示燈負載根據表9的多能源、多負載能源調度運營表工作：(1)風場啟動按鈕控件用于啟動備用電站2系統，系統首先檢測尾翼是否表示系統沒有準備好，啟動指示燈以2Hz閃爍，直到尾翼到達初始位以及風場(2)到達初始位后，軸流風機以50Hz啟動，上升時間5s,頻率到達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，直至按下風場停止或者急停按鈕，風場頻率下(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，當系統檢測到高風速信號時，備用電站2自動轉為投入狀態，備用電站2投入工作，警示燈負載工作；當在夜晚檢測到低風速信號時，備用電站2也能自測不到高風速時，備用電站2工作狀態指示燈顯示為切出狀態，備用電站2切出(4)在上述過程執行中，按下風場停止按鈕控件或按下風力供電裝置的停止。當按下停止按鈕時，應能將備用電站2工作狀態指示燈顯示為切出狀態。(5)在上述過程執行中，按下風力供電系統的急停按鈕，程序立即結束，(6)在上述過程執行中，風力供電系統上的所有點動控制按鈕應無效。設計風光互補發電多能源、多負載能源調度運營界面，界面與圖19所示相同。在備用電站2投入/切出工作狀態指示燈，當電站投入時，相應指示燈控件亮，否電壓值(單位V)以及根據當前的時間段指示燈顯示為綠色，其余時間三、風光互補發電系統實時監控(10分)(一)身份登錄管理界面組態軟件運行后，僅能顯示登錄界面，如圖20顯示。登錄界面中可以通過下拉框選擇不同角色：管理員或運維員。要求分別能夠按照管理員(用戶名為administrator,密碼為admin1234)身份登陸后顯示風光互補發電系統運營管理界面、系統數據采集界面、逆變與負載系統的監控界面、能源管理界面，并能進行操作控制。運維員(用戶名operation,密碼為oper1234)身份登錄后只顯示電站設備檢測與控制界面，并能進行操作控制。當用戶名密碼與所選登錄角色不匹配時，或用戶名錯誤時，系統提示“用戶不存在”,當密碼錯誤時，系統提示“密碼錯誤”。以管理員身份登陸后界面見圖21,即管理員擁有風光互補發電系統運營管理權限、電站設備檢測與控制權限、能源管理權限；以運維員登陸后界面見圖22,即運維員僅擁有電站設備檢測與控制權限。在圖21、22中，點擊相關按鈕設計電站設備檢測與控制界面，參考圖23所示樣例，并在該界面中要求完(1)設置逆變與負載系統死區時間下拉框，下拉框中有300、600、800、1000、1200、1800、2100、2400、2700、3000共10項數據，時間單位：ns。(2)設置逆變與負載系統調制比窗，調制比是供選擇和測量逆變器輸出電壓幅度波形使用，調制比范圍為0.7-1(分辨率為0.1)。