2024年甘肅省職業院校技能大賽“電力系統運行與維護”賽項（中職組）任務書樣題02第第7頁/共28頁第一部分競賽須知一、競賽紀律要求（一）正確使用設備與工具，嚴格遵守操作安全規范。（二）競賽過程中遇到任何問題，必須向現場裁判舉手示意，不得擾亂賽場秩序。（三）遵守賽場紀律，尊重監考或裁判人員，服從安排。二、職業素養與安全意識（一）完成競賽任務，根據操作規范完成所有競賽任務，注意用電安全。（二求。（三）遵守賽場紀律，尊重賽場工作人員，愛護賽場設備及器材。三、扣分項（一）在競賽過程中，因參賽選手個人操作不當導致設備破壞性損壞或造成事故，扣5分，損壞兩次及以上者將被取消競賽資格。（二）禁止帶電操作（用萬用表檢測電路或進行相關數值測量除外），違反一次扣5分。（三5節嚴重者將被取消競賽資格。（四）比賽過程中，選手需全程佩戴安全帽。若在生產過程中不佩戴安全帽，扣5分。（五）設備第一次上電，舉手示意裁判請求通電，現場完成上電檢測，確認檢測無誤后，裁判許可后方可通電；通電后若有器件損壞，扣5分。（六5分。四、選手須知（一賽結束后，現場下發的所有紙質材料不得帶離賽場，否則視為作弊。（二）在比賽開始30分鐘內，完成競賽平臺硬件、軟件及競賽材料的檢查確認是否齊全，并填寫現場下發的競賽設備確認表；比賽開始30分鐘后收取競賽設備確認表。（三工作站的“桌面\競賽資料”路徑目錄，請各參賽隊根據競賽任務合理調配使用。（四0分計入總成績。（五0分計入總成績。（六）設備的安裝配置請嚴格按照現場下發的任務書的要求及工藝規范進行操作。（七方可上電；參賽隊對上電結果負責。（八從選手舉手示意開始到更換完成設備或器件經檢測完好，屬選手誤判時，設備或器件的認定時間計入比賽時間。（九0分計算。（十斷開實訓設備上的所有空開。（十一）比賽結束后，現場下發的所有器材及紙質資料不得帶離賽場，否則視為作弊。（十二）比賽結束后，務必按要求完成離場確認單及其它競賽要求的確認單填寫。（十三）參賽選手提交的資料不得寫上姓名或與身份有關的信息，否則成績無效。（十四必保存設備配置。第二部分工程項目背景與任務概述一、工程項目背景采集、電站運行監控及能量管理。智慧新能源實訓系統V2.0，由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成；硬件平臺由光伏電子中心管控平臺和工程環境模擬平臺兩部分組成；軟件平臺包括智慧新能源仿真規劃軟件。根據任務需求在對應平臺上完成對應任務。智慧新能源實訓系統V2.0硬件外觀如圖2.2.1所示：2.2.1智慧新能源實訓系統V2.02.2.2所示：圖2.2.2工程環境模擬平臺方向示意圖2.2.3所示：2.2.3智慧新能源仿真規劃軟件任務概述及作品呈現要求表2.2.1所述。表2.2.1 任務概述及作品呈現要求序號競賽任務任務概述作品呈現要求1任務一、（一）系統設計考核選手對區域能源工程項目整體的項目需求分析、能源系統分析、產能分析、耗能分析、項目可行性分析、能源供電選址、系統設計等知識的掌握。方案信息。并生成可研報告。2（二）考核選手對新型電力系統的本地控制及遠程監控功能的開發能力：要求選手基于可編程控制器及組態軟件進行數據采集與顯示、系統監測控制、報表管理等功能的開發。能的程序。能的程序。任務二、（三）安裝根據電氣圖要求、功能要求及工藝要求，對光伏離網發電系統、光伏并網發電系統進行部署與安裝，完成設備的安裝與線路連接。滿足功能及工藝要求的光伏電站。3（四）運行考核選手對新型電力系統的監控系統和能量管理系統的運行機制及運行方法、對傳感技術及各類通訊技術的掌握：實現對新型電力系統的整機運行及能源綜合利用。滿足新型電力系統設備功能展示；滿足PLC控制要求的本地按鈕功能展示；滿足新型電力系統遠程監控系統的界面及功能展示。45（五）驗收考核選手對新型電力系統驗收標準及檢測技能的掌握：要求根據工程驗收項目及驗收標準，按照用電操作規范，對新型電力系統線路、設備、測報告。6職業規范與安全生產職業規范與安全生產從選手在工作過程中體現的職業規范、團隊協作、組織管理、工作計劃、團隊風貌等方面的職業素養成績。序等方面的職業素養。第三部分競賽任務任務一、新型電力系統的設計與開發（40分）（一）能源分析與系統設計（15分）區域能源分析與排布（10分）模型為“北海市斜陽島”“試題1”。方案設計名稱為“場次+工位號”，例如方案名稱“0201”，表示第二場工位號為01的方案設計。島嶼地形圖如圖3.1.1所示。3.1.1島嶼地形圖10%25%（制冷制熱能耗全部由淺層地熱提供）100362500平方米。光伏發電產能分析單位面積光伏電站功率分析：34%左右，組17%80%網仿真規劃軟件的“方案設計”中，設置單位面積光伏系統容量（KW），設置方式如圖3.1.2所示：3.1.2光伏容量設置3.1.3所示：風力發電產能分析

3.1.3最佳傾角設置3D（D為風輪直徑），行與行之間距離不小于5D，則在能3.1.1中哪種風力發電機型，并把額定功率值填寫入“風力容量”中，設置方式如圖3.1.4所示。表1.1.1 技術參數型號指標NEFD-5KWNEFD-10KWFD10-20KWFD5-50KWFD10-100KWFD20-200KW額定功率5KW10KW20KW50KW100KW200KW啟動風速(m/s)333333額定風速(m/s)101012121313安全風速(m/s)404040505050第第19頁/共26頁風輪直徑（m）67.81012.915.6293.1.4風力容量設置單位面積風力發電系統輸出功率：所選單位面積風力發電系統輸出功率，與等效倍率的11KW風機功率與風速模型關系如下述表達式當0<X<3時， ；12當3<X<8時， ；23當8<X<12時， ；34當12<X<14時， ；4工程項目風力發電系統整機轉換率取80%。淺層地熱產能分析3150kWh。根據區域能源需求說明，結合淺層地熱系統的產能參數，在設計方案中進行淺層地熱選址和容量規劃。生物質產能分析1.371643kWh。根據區域能源需求說明，結合生物質系統的產能參數，在設計方案中進行淺層地熱選址和容量規劃。區域能源綜合規劃與優化（時只需根據項目設置儲能的容量大小即可，無需考慮效率轉換問題和存儲方式。儲能系統容量設置合適，滿足負荷變化要求，儲能總容量小于10倍的平均每天耗電量；儲能設置后，初始值為50%的能量存儲。區域能源規劃時，光伏發電容量與風力容量（功率）比例范圍為0.2～5范圍之間；在規劃平臺中土地類型有工業用地、公共事業用地、荒地、農業用地、商業用地、住宅用地、其他等。根據區域土地使用要求，各能源站址選擇如1.1.2所示。表3.1.2 能源站址選擇序號土地類型用途1工業用地生物質、地熱、儲能站2公共事業用地事業用地3荒地光伏發電、風能發電、生物質、地熱、儲能站4農業用地光伏電站、風能發電5商業用地商業用地6住宅用地住宅用地7其他光伏發電、風能發電、生物質、地熱、儲能站光伏電子工程的系統設計（5分）項目概況41.1.31.1.4。表3.1.3 光伏組件參數光伏組件參數組件功率20Wp最大系統電壓1000V開路電壓22.32V短路電流1.2A工作電壓18V工作電流1.1A功率公差±3%組件尺寸440*350*20mm表3.1.4 蘭州輻照度參數月份輻照量(kWh/㎡)一月69二月88三月124四月150五月173六月175七月172八月161九月121十月100十一月74十二月61年總輻照量1468離網光伏系統設計要求3.1.3、及光伏控制器相關手冊、現場下發的紙質資料-競賽答題卡《項目可研報告》中的相關要求，完成離網光伏發電系統光伏組件串并聯設計。并網光伏系統設計要求完成并網光伏發電系統設計，并填寫至《項目可研報告》中。（二）微電網管控系統功能的開發（25分）微電網站端監控功能的開發微電網站端人機交互功能開發基于觸摸屏制作相關的4PCPLC伏系統相關操作控制，并能查看當前光伏系統運行狀態。②“PLC按鍵”界面：含急停按鈕、本地/遠程切換開關、K1~K8相關控件，分別對應表1.3.1的光伏系統本地控制功能。急停按鈕采用圖3.1.5圖標。按下按鈕，執行急停功能且按鈕顯示為紅色；再次按下按鈕，急停功能取消且按鈕顯示為黑色；默認狀態為急停按鍵為未執行狀態。圖3.1.5 觸摸屏控件“急停”按鈕示意圖本地/遠程切換開關采用圖3.1.7圖標。按下按鈕，執行本地控制功能且按鈕顯示為左圖；再次按下按鈕，執行遠程控制功能且按鈕顯示為右圖；默認初始狀態為本地控制功能狀態。圖3.1.6 觸摸屏控件“本地/遠程”切換開關示意圖K1~K8采用圖3.1.7圖標。按鈕帶自鎖功能，自鎖時顯示左圖，解鎖后顯示為右圖（無明確要求解鎖后不改變按鈕功能）；控件需標注對應編號。圖3.1.7 觸摸屏K1~K8按鈕圖標示意圖使用圖3.1.8的圖標實時顯示并網逆變器操作面板上的三個LED示當前繼電器/接觸器狀態，繼電器吸合用綠色觸頭閉合表示，繼電器斷開用紅色觸頭分開表D4/D5作時為綠色，不工作時為黑色，器件需標注編號或名稱。LED熄滅狀態LED燈閃爍狀態LED燈常亮狀態圖3.1.8 觸摸屏狀態顯示燈圖標示意圖PLC微電網站端控制功能開發請進行可編程控制器程序的開發，實現微電網站端的控制功能：表3.1.5 站端控制功能要求按鈕功能說明光伏系統本地控制急停第一次按下急停按鈕，關閉光伏系統所有功能，并清空自鎖狀態；第二次按下急停按鈕，系統不可恢復到急停前的狀態。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）本地/遠程切換開關本地/K1~K8按鈕有效，遠程控制無效；K1~K8按鈕無效，遠程控制有效；（急停按鈕不在此開關鎖定范圍內。）K1K1第一次按下，啟動直流負載開關自檢：需要直流負載開關按照2Hz頻率，依次循環運行直流紅燈開關、直流黃燈開關、直流綠燈開關、蜂鳴器開關，運行時只開啟一個負載開關；K1第二次按下，停止直流負載自檢。（自檢過程中按下K1，自檢不會中斷；后續按鈕操作無效。）K2（K1直流負載自檢結束后，K2K2無效）K2第一次按下，離網光伏發電系統光伏控制器光伏輸入、離網光伏發電系統蓄電池輸入投入；K21HzK2第三次按下，關閉以上所有功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K3K3第一次按下，交流黃燈運行；K3第二次按下，交流藍燈運行；K3第三次按下，交流黃燈熄滅；K3第四次按下，交流藍燈熄滅。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K4K4第一次按下，直流黃燈、交流風扇運行；K4180V；K4第三次按下，交流風扇加速。K4第四次按下，關閉以上所有功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K5K5第一次按下，進行市電供電功能檢測：由市電給交流負載供電，交流黃燈閃爍運行，閃爍頻率為1Hz；K5第二次按下，關閉上述功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K6K612，光源擺桿運行至垂直位置，光伏90度；K6第二次按下，對當前光伏側出力情況進行判斷，若滿足最低工作電壓，啟動光伏并網逆變器，運行全額并網模式；如果出力情況不滿足并網條件，運行市電供電模式，蜂鳴器和交流黃燈運行；K6第三次按下，停止出力情況判斷，并關閉已運行的發電模式和直流負載；K6第四次按下，關閉以上所有功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K7K7第一次按下，光源擺桿自東向西運行，光源擺桿接觸到擺桿西限位后擺桿停止運行并等待光伏組件逐日完成，模擬光源全部打開。光伏組件逐日結束后，光源擺桿開始東西往返循環運行三次，在光源擺桿運行過程中，光伏組件逐日追蹤；記錄光源擺桿經過中間限位的次數；K7第二次按下，光源擺桿停止運行，光伏組件繼續逐日，模擬光源保持開啟；光伏組K7后續功能；K71HZ頻率閃爍3S后關閉；若次數為奇數，則直流紅燈以2HZ頻率閃爍3S后關閉；K7第四次按下，關閉以上所有功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）K8K8第一次按下，啟動并網逆變器，對并網發電系統進行狀態監測：若并網逆變器處于人工關機狀態，打開所有直流燈；若并網發電系統正常運行，直流綠燈常亮；若無市電電壓，交流黃燈以2HZ的頻率閃爍。K8第二次按下，關閉以上所有功能。（后續按鈕操作，按照上述順序實現相關功能。）注：1.上文中“打開XX負載開關”，指僅打開開關，不需要接入能源；“XX負載運行/常亮/亮/閃爍”，則需要接入能源，負載能夠運行。K1~K8按鈕的初始狀態均未執行任何功能。智能離網微逆變系統電源輸入順序要求：先接入信號源電源，再接入功率源電源；電源關閉順序要求：先關閉功率源電源，再關閉信號源電源。2.微電網遠程監控功能的開發監控功能的開發，實現系統的數據采集、顯示與過程控制等功能。具體遠程監控功能如下：①登錄界面遠程監控系統運行后，首頁為登陸界面。6X56②頂部窗口頂部窗口能在任意界面中顯示（包括登錄界面）；頂部窗口顯示遠程系統登錄的用戶名和密碼；頂部窗口記錄遠程系統登錄后的運行時間，時間格式為“XX分XX秒”；PLC所有輸出；的切換，使用圖3.1.9控件。圖3.1.9 遠程監控系統界面切換控件③操作界面光伏系統原理圖中所有繼電器和接觸器的控制，具體控制內容見操作盤按鈕功能。操作盤：操作盤為彈出式窗口，可移動；使用圖3.1.10控件圖標制作急停控件，按下PLC停止所有輸出，松開按鈕急停復位。 圖3.1.10 急停按鈕圖圖 3.1.11操作盤按鈕控件圖“離網作業”和“并網作業”兩個模式的控件不能同時顯示和工作。當處于“離網作業”模式時，可以通過使用如圖3.1.11控件圖標制作的5個按鈕控件實現相關功能，開啟時顯示左圖，關閉時顯示右圖，按鈕功能與”光伏系統本地控制”中K1~K5功能一致。效果如圖3.1.12。3.1.12“離網作業”模式效果圖當處于“并網作業”模式時，可以通過選擇框開啟/關閉相應的發電方式（全額并網運行、自發自用余電上網運行、僅市電供電運行）三種發電方式為單選；開啟/關閉相應的負載開關（3.1.13閉前一個開啟的項目。3.1.13“并網作業”模式效果圖系統圖：3.1.14交流負載、能源、光伏控制器、逆變器和指示燈，器件需標注編號或名稱。要求動態顯示光伏發電系統的控制開關動作、能源流向、負載的運行，且與設備運行情況看“桌面\競賽資料”文件夾中《2024年“光伏電子工程的設計與實施”任務書圖示》。圖3.1.14 光伏系統系統圖器件④監視界面制作下拉框，內容包括設備上所有的電壓電流組合表和環境傳感器；10S1S，時間格式為“XXXXXX10行后，新數據會從第一條開始覆蓋舊數據；界面中必須標注3.1.15數據，按鈕圖標自定義。圖3.1.15 監視界面選擇不同器件案例演示⑤記錄界面于“正常運行”狀態時每10秒添加一次事件信息。時間為事件發生的時間。狀態為事件發生時逆變器的狀態：離線、正常運行、無電網、人工關機。顯示的電壓電流數值保留一位小數，當并網逆變器離線時添加的電壓電流顯示位“Null”任務二、新型電力系統的實施與調試（50分）（一）工程部署與安裝（20分）照競賽提供的施工圖紙（見“桌面\競賽資料\施工圖紙”文件夾）3.2.1~3.2.3所示：3.2.1接線端子及線標要求線纜線徑端子要求線標要求RV0.5mm2軟線BVR2.5mm2軟線0.5mm22.5mm2管型冷壓端子使用號碼管；U型冷壓端子的壓線鉗壓痕或遮住管型冷壓端子的塑料套管，如下圖：RV0.5mm2軟線BVR2.5mm2軟線0.5mm22.5mm2U型冷壓端子PV1-F2.5mm2光伏系統電纜2.5mm2MC4器內芯：金屬母頭金屬公頭4．光伏系統電纜的MC4插頭區別：表3.2.2走線要求線纜類別走線要求RV0.5mm2軟線BVR2.5mm2軟線軟線走線要求線纜平直，就近線槽內走線，無法滿足線槽走線的情況下（長度大于15cm），用纏繞管纏繞或扎帶捆緊。PV1-F2.5mm2光伏專用電纜光伏組件輸出電纜的MC4插頭及線纜使用扎帶或纏繞管固定在支架上，走線后將插頭預留在臺體外側，方便進行組件組串；匯流箱輸出至電氣柜接線端子的線纜，使用波紋管進行固定。表3.2.3 冷壓端子制作及剝線要求接線端子工藝要求其他要求管型1.每根導線須使用冷壓端子接入冷壓端子器件端口；2.當一個器件端口需要接入多根導線時，須使用專用的并線端子