2024年甘肅省職業(yè)院校技能大賽中職學(xué)生組能源動力與材料類新型電力系統(tǒng)運行與維護(hù)賽項樣卷1

2024年甘肅省職業(yè)院校技能大賽

“新型電力系統(tǒng)的運行與維護(hù)”賽項

（中職組）

任務(wù)書樣題。1

第一部分競賽須知

一、競賽紀(jì)律要求

（一）正確使用設(shè)備與工具，嚴(yán)格遵守操作安全規(guī)范。

（二）競賽過程中遇到任何問題，必須向現(xiàn)場裁判舉手示意，不得擾亂賽場秩序。

（三）遵守賽場紀(jì)律，尊重監(jiān)考或裁判人員，服從安排。

二、職業(yè)素養(yǎng)與安全意識

（一）完成競賽任務(wù)，根據(jù)操作規(guī)范完成所有競賽任務(wù)，注意用電安全。

（二）保持競賽工位、工作臺表面整潔，工具擺放、零碎導(dǎo)線等處理符合職業(yè)崗位規(guī)范要

求。

（三）遵守賽場紀(jì)律，尊重賽場工作人員，愛護(hù)賽場設(shè)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(dāng)導(dǎo)致設(shè)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(jìn)行相關(guān)數(shù)值測量除外），違反一次扣5分。

（三）污染賽場環(huán)境、擾亂賽場秩序、干擾裁判工作等違反職業(yè)規(guī)范的行為，在5分，情節(jié)

嚴(yán)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(chǎn)過程中不佩戴安全帽，扣5分。

（五）設(shè)備第一次上電，舉手示意裁判請求通電，現(xiàn)場完成上電檢測，確認(rèn)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）競賽結(jié)束時，務(wù)必保存設(shè)備配置，不得拆除硬件的連接，嚴(yán)禁對設(shè)備設(shè)置密碼；須斷

開實訓(xùn)設(shè)備上的所有空氣開關(guān)。違反者扣5分。

四、選手須知

（一）任務(wù)書如出現(xiàn)缺頁、字跡不清等問題，請及時向現(xiàn)場裁判舉手示意，申請更換；比

賽結(jié)束后，現(xiàn)場下發(fā)的所有紙質(zhì)材料不得帶離賽場，否則視為作弊。

（二）在比賽開始30分鐘內(nèi)，完成競賽平臺硬件、軟件及競賽材料的檢查確認(rèn)是否齊全,

并滇寫現(xiàn)場下發(fā)的競賽設(shè)備確認(rèn)表；比賽開始30分鐘后收取競賽設(shè)備確認(rèn)表。

（三）競賽任務(wù)中所使用的各類軟件工具都已安裝至工作站，各類說明文件等都已拷貝至

工作站的“桌面'競賽資料”路徑目錄，請各參賽隊根據(jù)競賽任務(wù)合理調(diào)配使用。

（四）參賽隊?wèi)?yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)書要求的競賽任務(wù)，任務(wù)實現(xiàn)過程中形成的文件資

料必須存儲到任務(wù)書要求的指定位置，并及時保存競賽成果，未存儲到指定位置造成裁判組無

法檢查結(jié)果及評判的相應(yīng)競賽任務(wù)以（）分計入總成績。

（五）相關(guān)答題內(nèi)容，須按要求填入答題紙指定位置的請根據(jù)要求完成，若選手未按照要

求完成，該部分成績以0分計入總成績。

（六）設(shè)備的安裝配置請嚴(yán)格按照現(xiàn)場卜.發(fā)的任務(wù)書的要求及工藝規(guī)范進(jìn)行操作。

（七）設(shè)備第一次上電，參賽隊須舉手示意裁判請求通電，裁判在工位前監(jiān)督；學(xué)生現(xiàn)場

完成上電檢測，確認(rèn)設(shè)備檢測無誤后，經(jīng)裁判許可，參賽隊填寫上電檢測確認(rèn)單并簽字確認(rèn)后方

可上電；參賽隊對上電結(jié)果負(fù)責(zé)

（A）比賽過程中，選手判定設(shè)備或器件有故障可舉手向裁判示意提出更換；如果設(shè)備或

器件經(jīng)檢測有故障，則當(dāng)場更換設(shè)備，此過程中（從選手舉手示意開始到更換完成）造成的時

間損失，經(jīng)裁判長與現(xiàn)場裁判討論在比賽時間結(jié)束后，對該小組進(jìn)行相應(yīng)的時間延遲補(bǔ)償。如設(shè)

備或器件經(jīng)檢測完好，屬選手誤判時，設(shè)備或器件的認(rèn)定時間計入比賽時間。

（九）在裁判長宣布競賽結(jié)束后，選手根據(jù)裁判長的命令立即停止任何與比賽相關(guān)的操作,

否則視為作弊，總成績以0分計算。

（十）競賽結(jié)束時，不得拆除硬件的連接，嚴(yán)禁對設(shè)備設(shè)置密碼，務(wù)必保存設(shè)備配置，須

斷開實訓(xùn)設(shè)備上的所有空開。

（十一）比賽結(jié)束后，現(xiàn)場下發(fā)的所有器材及紙質(zhì)資料不得帶離賽場，否則視為作弊。

（十二）比賽結(jié)束后，務(wù)必按要求完成離場確認(rèn)單及其它競賽要求的確認(rèn)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(guān)的信息，否則成績無效。

（十四）比賽結(jié)束后，工作站嚴(yán)禁關(guān)機(jī)，不得拆除硬件的連接，嚴(yán)禁對設(shè)備設(shè)置密碼，務(wù)必

保存設(shè)備配置。

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2.工程環(huán)境模擬平臺方向示意如圖2.2.2所示:

圖222工程環(huán)境模擬平臺方向示意圖

3.智慧新能源仿真規(guī)劃軟件如圖223所示:

智慧新能源仿真規(guī)劃軟件

LATIONS0F1

模設(shè)次方軍設(shè)討方案ra條標(biāo)設(shè)田

Q

圖2.2.3智慧新能源仿真規(guī)劃軟件

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任務(wù)概述及作品呈現(xiàn)要求表2.2.1所述。

表221任務(wù)概述及作品呈現(xiàn)要求

序

競賽任務(wù)任務(wù)概述作品呈現(xiàn)要求

號

考核選手對區(qū)域能源工程項目整體

（一）的項目需求分析、能源系統(tǒng)分析、1.仿真規(guī)劃軟件中保存建立的

1能源分析與產(chǎn)能分析、耗能分析、項目可行性方案信息。

系統(tǒng)設(shè)計分析?、能源供電選址、系統(tǒng)設(shè)計等2.并生成可研報告。

知識的掌握。

任務(wù)一、考核選手對新型電力系統(tǒng)的本地控

L滿足微電網(wǎng)站端本地監(jiān)測功

光伏電子工制及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的開發(fā)能力：要

。能的程序。

2程的設(shè)計與求選手基于可編程控制器及組態(tài)軟

微電網(wǎng)系統(tǒng)

2.滿足微電網(wǎng)遠(yuǎn)程能量管控功

開發(fā)件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與顯示、系統(tǒng)監(jiān)測

功能的開發(fā)能的程序。

控制、報表管理等功能的開發(fā)。

根據(jù)電氣圖要求、功能要求及工藝

（三）

要求，對光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、光伏滿足功能及工藝要求的光伏

3工程部署與

并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行部署與安裝，完電站。

任務(wù)二、安裝

成設(shè)備的安裝與線路連接。

新型電力系

考核選手對新型電力系統(tǒng)的監(jiān)控系滿足新型電力系統(tǒng)設(shè)備功能展

統(tǒng)的實施與

（四）統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)的運行機(jī)制及運示；滿足PLC控制要求的本地

調(diào)試

4系統(tǒng)調(diào)試與行方法、對傳感技術(shù)及各類通訊技按鈕功能展示；滿足新型電力

運行術(shù)的掌握：實現(xiàn)對新型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的界面及功

整機(jī)運行及能源綜合利用。能展示。

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考核選手對新型電力系統(tǒng)工程驗收

工程驗收項目的完整性，指定

（五）標(biāo)準(zhǔn)及檢測技能的掌握：要求根據(jù)

項FI的測量方法、測量點及測

5工程竣工工程驗收項目及驗收標(biāo)準(zhǔn)，按照用

量值正確性。符合要求系統(tǒng)檢

驗收電操作規(guī)范，對光伏系統(tǒng)線路、設(shè)

測報告。

備、功能進(jìn)行檢驗，并按要求完成

記錄。

從選手在工作過程中體現(xiàn)的職業(yè)規(guī)

考核選手安全操作規(guī)程、團(tuán)隊

職業(yè)規(guī)范與職業(yè)規(guī)范與范、團(tuán)隊協(xié)作、組織管理、工作計

6協(xié)作、文明比賽、現(xiàn)場整潔有

安全生產(chǎn)安全生產(chǎn)劃、團(tuán)隊風(fēng)貌等方面的職業(yè)素養(yǎng)成

序等方面的職業(yè)素養(yǎng)。

績。

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第三部分競賽任務(wù)

任務(wù)一、新型電力系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)（40分）

（一）能源分析與系統(tǒng)設(shè)計（15分）

1.區(qū)域能源分析與排布（10分）

擬在該島嶼建設(shè)由光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、淺層地?zé)?，生物質(zhì)發(fā)電、蓄能為一體的光伏發(fā)電系

統(tǒng)系統(tǒng)。通過光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的工程技術(shù)參數(shù)，分析能源單位面積裝機(jī)功率；通過耗能需求分

析，合理設(shè)計能源種類和容量；調(diào)試系統(tǒng)使其在供電不足天數(shù)、太陽能偏差、太陽能電站選址、太

陽傾角偏差、風(fēng)能偏差、風(fēng)能電站選址、儲能容量及波動、棄電天數(shù)、生物質(zhì)偏差、地?zé)崂寐?、?/p>

地格數(shù)等相關(guān)參數(shù)上綜合設(shè)計方案最優(yōu)。系統(tǒng)設(shè)計方案在能源互聯(lián)網(wǎng)仿真規(guī)劃平臺中實現(xiàn)。

模型為“山東南城隍島”“試題1”。方案設(shè)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(shè)計。島嶼地形圖如圖3.1.1所示。

圖3.1.1島嶼地形圖

根據(jù)某島嶼的發(fā)展規(guī)劃，每天實際用能負(fù)荷用電變化幅度為10%。其中提供空調(diào)制冷、制熱

的耗電量為25%（制冷制熱能耗全部由淺層地?zé)崽峁Ｔ搷u嶼年可提供生物質(zhì)10036噸，

每方格占地面積250（）平方米。

（1）光伏發(fā)電產(chǎn)能分析

單位面積光伏電站功率分析：光伏電站電池組件面的面積約占站區(qū)面積的35%左右，組

件轉(zhuǎn)換效率為16%,工程項目光伏發(fā)電系統(tǒng)整機(jī)轉(zhuǎn)換率取78%；根據(jù)參數(shù)要求，在能源互聯(lián)

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網(wǎng)彷真規(guī)劃軟件的“方案設(shè)計”中，設(shè)置單位面積光伏系統(tǒng)容量(KW),設(shè)置方式如圖1.1.2

所示：

圖3.1.2光伏容量設(shè)置

光伏組件最佳傾角分析：在仿真規(guī)劃軟件的“設(shè)計詳情”中，查詢光伏組件最佳日照時長

對應(yīng)的組件傾角，設(shè)置方式如圖3.1.3所示：

圖3.1.3最佳傾角設(shè)置

(2)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能分析

單位面積風(fēng)機(jī)容量選型：工程項目中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按照矩陣布置，技術(shù)參數(shù)見表3.1.1,

同行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之間距不小于3D(D為風(fēng)輪直徑)，行與行之間距離不小于5D,則在能

源互聯(lián)網(wǎng)仿真規(guī)劃軟件中，單位面積最適合安裝表3.1.1中哪種風(fēng)力發(fā)電機(jī)型，并把額定功率

值琪寫入“風(fēng)力容量”中，設(shè)置方式如圖3.1.4所示。

表3.1.1技術(shù)參數(shù)

型號NEFD-5NEFD-10FD10-20FD5-50FD10-100FD20-200

指標(biāo)KVVKWKWKVVKWKW

額定功率5KW10KW20KW50KWI00KW200KW

啟動風(fēng)速

333333

(m/s)

額定風(fēng)速

101012121313

(m/s)

安全風(fēng)速

404040505050

(m/s)

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風(fēng)輪直徑

67.81012.915.629

(m)

圖3.1.4風(fēng)力容量設(shè)置

單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率：所選單位面積風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率，與筆效倍率的

1KW風(fēng)機(jī)功率與風(fēng)速模型關(guān)系如下述表達(dá)式：

①當(dāng)()<X<3時，人”°；

②當(dāng)3<x<8時，Hv)-(4O4.24-2R677X*r,n-2.3M1).

⑶當(dāng)8<XV12時，尸“)■(”.36-450.87*.115.45*'-5.85*')：

⑷當(dāng)12<Xvl4時，/V)■(33.64.711.44*-85.71*'.2.83*)；

工程項目風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)整機(jī)轉(zhuǎn)換率取80%o

(3)淺層地?zé)岙a(chǎn)能分析

淺層地?zé)岬漠a(chǎn)能，僅用于供冷制熱耗能，不直接產(chǎn)生常規(guī)電力。本項目中淺層地?zé)嵯到y(tǒng)采

用水平單溝雙地?zé)崮茈娬荆刻靻挝幻娣e地?zé)岙a(chǎn)生的能量為1296kWh0根據(jù)區(qū)域能源需求說明,

結(jié)合淺層地?zé)嵯到y(tǒng)的產(chǎn)能參數(shù)，在設(shè)計方案中進(jìn)行淺層地?zé)徇x址和容量規(guī)劃。

(4)生物質(zhì)產(chǎn)能分析

本項目單位面積生物質(zhì)電站每天消耗生物質(zhì)約為1.37噸；生物質(zhì)電站每天單位面積產(chǎn)生

的能量為1643kWh。根據(jù)區(qū)域能源需求說明，結(jié)合生物質(zhì)系統(tǒng)的產(chǎn)能參數(shù)，在設(shè)計方案中進(jìn)

行淺層地?zé)徇x址和容量規(guī)劃。

(5)區(qū)域能源綜合規(guī)劃與優(yōu)化

儲能可采用多種儲能方式(如飛輪儲能，蓄水儲能，電池儲能等)相結(jié)合，用戶設(shè)計儲能

時只需根據(jù)項目設(shè)置儲能的容量大小即可，無需考慮效率轉(zhuǎn)換問題和存儲方式。

儲能系統(tǒng)容量設(shè)置合適，滿足負(fù)荷變化要求，儲能總?cè)萘啃∮?0倍的平均每天耗電量；

儲能設(shè)置后，初始值為50%的能量存儲。

區(qū)域能源規(guī)劃時，光伏發(fā)電容量與風(fēng)力容量(功率)比例范圍為().2?5范闈之間；

在規(guī)劃平臺中土地類型有工業(yè)用地、公共事業(yè)用地、荒地、農(nóng)業(yè)用地、商業(yè)用地、住宅用

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地、其他等。根據(jù)區(qū)域土地使用要求，各能源站址選擇如3.1.2所示。

表3.1.2能源站址選擇

序號土地類型用途

1工業(yè)用地生物質(zhì)、地?zé)帷δ苷?/p>

2公共事業(yè)用地事業(yè)用地

3荒地光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)、地?zé)帷δ苷?/p>

4農(nóng)業(yè)用地光伏電站、風(fēng)能發(fā)電

5商業(yè)用地商業(yè)用地

6住宅用地住宅用地

7其他光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)、地?zé)?、儲能?/p>

2.光伏電子工程的系統(tǒng)設(shè)計(5分)

(1)項目概況

項目地位于蘭州，本項目采用擬采用定制光伏組件4塊，安裝方式為固定在單軸逐日支架上,

光伏組件詳細(xì)參數(shù)詳見表3.1.3,項目地輻照量參數(shù)表，詳見表3.1.4。

表3.1.3光伏組件參數(shù)

光伏組件參數(shù)

組件功率20Wp

最大系統(tǒng)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

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表3.1.4蘭州輻照度參數(shù)

月份輻照量(kWh/nf)

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

(2)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計要求

離網(wǎng)光伏系統(tǒng)，主要由太陽能電池、光伏控制器、蓄電池、離網(wǎng)逆變器等部件組成，參考表

3.1.3、及光伏控制器相關(guān)手冊、現(xiàn)場下發(fā)的紙質(zhì)資料-競賽答題卡《項目可研報告》中的相關(guān)

要求，完成離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏組件串并聯(lián)設(shè)計。

(3)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計要求

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由太陽能電池、并網(wǎng)逆變器、隔離變壓器組成，其并網(wǎng)方式分為全

額并網(wǎng)和自發(fā)自用余電上網(wǎng)兩種形式，參考相關(guān)器件手冊及《項目可研報告》中的相關(guān)要求，完成

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計，并填寫至《項目可研報告》中

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（二）微電網(wǎng)管控系統(tǒng)功能的開發(fā)（25分）

1.微電網(wǎng)站端監(jiān)控功能的開發(fā)

微電網(wǎng)站端監(jiān)控采用可編程控制器為控制核心，通過觸摸屏進(jìn)行本地操作控制及數(shù)據(jù)監(jiān)測。

此階段選手作為電氣工程師，根據(jù)項目需求完成“（1）微電網(wǎng)站端人機(jī)交互功能開發(fā)”、“（2）

微電網(wǎng)站端控制功能開發(fā)”功能的開發(fā)及程序編寫。并將所有工程文件及開發(fā)文件保存在桌面提

交資料文件夾中，子文件夾命名為“微電網(wǎng)站端監(jiān)控功能程序+工位號”。在競賽結(jié)束前將所有

工程文件及開發(fā)文件下載至硬件中，且確認(rèn)可正常運行。

（1）微電網(wǎng)站端人機(jī)交互功能開發(fā)

基于觸摸屏制作相關(guān)的4個界面，“首頁”、“賬號管理”、“PLC按鍵”、“狀態(tài)顯示”，

上電后處于“首頁”，在登錄操作工之后可選擇進(jìn)入“PLC按鍵”和“狀態(tài)顯示”界面。除首頁

外每個界面設(shè)有返回按鍵，操作工權(quán)限接下后能夠返回到“首頁”界面，管理員權(quán)限按下后能夠

返回到“賬號管理”界面?！笆醉摗苯缑娴挠疑辖窃O(shè)置退出按鍵，按下后彈窗提醒“是否要退出當(dāng)

前登陸賬號”選擇是，退出當(dāng)前登錄賬號；選擇否則關(guān)閉彈窗，不退出當(dāng)前登錄賬號。

①“首頁”界面：在本地控制觸摸屏上采取操作等級登錄制度，賬號登錄后可進(jìn)行本地光

伏系統(tǒng)相關(guān)操作控制，并能查看當(dāng)前光伏系統(tǒng)運行狀態(tài)。

②"PLC按鍵”界面：含急停按鈕、本地/遠(yuǎn)程切換開關(guān)、K1?K8相關(guān)控件，分別對應(yīng)表

1.3.1的光伏系統(tǒng)本地控制功能。

急停按鈕采用圖3.1.5圖標(biāo)。按下按鈕顯示左圖，執(zhí)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(rèn)狀態(tài)為急停按鍵為未執(zhí)行狀態(tài)。

圖3.1.5觸摸屏控件“急?！卑粹o示意圖

本地/遠(yuǎn)程切換開關(guān)采用圖3.1.6圖標(biāo)。按下按鈕，執(zhí)行本地控制功能且按鈕顯示為左圖;

再次按下按鈕，執(zhí)行遠(yuǎn)程控制功能且按鈕顯示為右圖；默認(rèn)初始狀態(tài)為本地控制功能狀態(tài)。

圖3.L6觸摸屏控件”本地/遠(yuǎn)程”切換開關(guān)不意圖

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K1~K8采用圖3.1.7圖標(biāo)。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(biāo)注對應(yīng)編號。

0O

圖3.1.7觸摸屏K1~K8按鈕圖標(biāo)示意圖

③“狀態(tài)顯示”界面：使用圖3.1.8的圖標(biāo)實時顯示并網(wǎng)逆變器操作面板上的三個LED狀態(tài)

燈。在狀態(tài)顯示界面中，需要顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)原理圖，要求顯示當(dāng)前負(fù)載狀態(tài)，顯示顏色與負(fù)

載一致，并給相應(yīng)的器件/開關(guān)標(biāo)有對應(yīng)的名稱/編號；制作文本控件能實時顯示每次并網(wǎng)逆變

器自檢時間，新記錄會覆蓋舊記錄；要求顯示當(dāng)前繼電器/接觸器狀態(tài)，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示；要求顯示逆變器當(dāng)前狀態(tài)，正常運行邊框顯示綠

色，其他情況顯示黑色。D4/D5指示燈工作時為綠色，不工作時為黑色，器件需標(biāo)注編號或名

稱，

LED熄滅狀態(tài)

LED燈閃爍狀態(tài)

??

LED燈常亮狀態(tài)

圖3.1.8觸摸屏狀態(tài)顯示燈圖標(biāo)示意圖

站端人機(jī)界面開發(fā)按鈕的彩圖請查看“桌面'競賽資料”文件夾中《2024年“新型電力系統(tǒng)

運行與維護(hù)〃任務(wù)書圖示》。

本地賬號管理；管理員為本地系統(tǒng)最高權(quán)限，可對光伏系統(tǒng)進(jìn)行查看、控制；管理員賬號

登錄后自動轉(zhuǎn)跳到“管理界面”；“管理界面”界面中可選擇進(jìn)入“PLC按鍵”和“狀態(tài)顯示”

界面；界面右上角設(shè)置退出按鍵，按下后彈窗提醒“是否要退出當(dāng)前登陸賬號”選擇是，則退出

當(dāng)前登錄賬號并返回到首頁，選擇否，則關(guān)閉彈窗，不退出當(dāng)前登錄賬號?！巴顺觥卑粹o旁邊，顯

示“賬號管理”按鈕，點擊賬號管理可對操作員賬號進(jìn)行賬號添加、刪除，再次點擊“賬號管理”按

鈕，可關(guān)閉賬號管理；要求僅創(chuàng)建管理員賬號，賬號為：admin,密碼為：abcd1234o

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（2）微電網(wǎng)站端控制功能開發(fā)

請進(jìn)行可編程控制器程序的開發(fā)，實現(xiàn)微電網(wǎng)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(tǒng)本地控制

第一次按下急停按鈕，關(guān)閉光伏系統(tǒng)所有功能，并清空自鎖狀態(tài)：第

急停二次按下急停按鈕，系統(tǒng)不可恢復(fù):到急停前的狀態(tài)。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

本地/遠(yuǎn)程系統(tǒng)運行切換開關(guān)，該按鈕作用為本地控制和遠(yuǎn)程控制切換，功能要求如下：切

本地/遠(yuǎn)程換開關(guān)箭頭向上，切換到本地控制模式，觸摸屏K1?K8按鈕有效，遠(yuǎn)程控制無效；切

切換開關(guān)換開關(guān)箭頭向下，切換到遠(yuǎn)程控制模式，觸摸屏K1?K8按鈕無效，遠(yuǎn)程控制有效；

（急停按鈕不在此開關(guān)鎖定范圍內(nèi)。）

KI第一次按下，啟動離網(wǎng)光伏送電自檢：

需要離網(wǎng)光伏輸入控制開關(guān)進(jìn)行3次送電合閘操作，合閘保持1s,兩次合閘瞬間

K1間隔為2s；自檢完成后，光伏離網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行光伏送電。

KI第二次按下，關(guān)閉以上所有功能。

（自檢過程中按下K1,自檢不會中斷；后續(xù)按鈕操作無效。）

K2第一次按卜，后動繼電器自檢：

需要繼電器按照1Hz頻率，依次循環(huán)吸合KAI-KA1I,每次只吸合一個繼電器；

K2

K2第二次按下，停止繼電器自檢，并記錄停止自檢時的吸合的繼電器。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K3第一次按下，打開所有燈光負(fù)載的控制開關(guān)；

K3第二次按下，關(guān)閉所有直流負(fù)載的控制開關(guān)；

K3

K3第三次按下，關(guān)閉所有交流負(fù)載的控制開關(guān)。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K4第一次按下，直流紅燈運行；

K4第二次按下，離網(wǎng)光伏系統(tǒng)為交流負(fù)載供電，交流黃燈運行；

K4

K4第三次按下，進(jìn)行離網(wǎng)逆變器開機(jī)次數(shù)判斷，當(dāng)開機(jī)次數(shù)為偶數(shù)時，減少輸出電壓

為150V,當(dāng)開機(jī)次數(shù)為奇數(shù)時，減少輸出電壓為180V；

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K4第四次按下，關(guān)閉以上所有功能。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K5第一次按下，打開市電輸入開關(guān)；

K5第二次按下，打開并網(wǎng)光伏輸入開關(guān)和并網(wǎng)逆變器光伏輸入開關(guān)；

K5

K5第三次按下，關(guān)閉以上所有功能。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K6第一次按下，打開環(huán)境平臺繼電器KAI、KA2；

K6第二次按下，光伏組件運行至垂直位置，擺桿在最佳光照范圍內(nèi)東西循環(huán)運行：

K6

K6第二次按下，關(guān)閉以上所有功能。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K7第一次按下，記錄光源擺桿起始角度；光源擺桿自東向西運行，光源提阡接觸到擺

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(jié)束后，光源擺桿開始東西往返循環(huán)運行三次，在光源擺桿運行過程中，光伏組件

逐日追蹤；

K7第二次按下，光源擺桿停止運行，光伏組件繼續(xù)逐口；模擬光源保持開啟；光伏組

K7件到最佳光度角后才可執(zhí)行K7后續(xù)功能：

K7第三次按卜*判斷光源擺桿起始角度，若角度小于東偏西90。，則模擬光源以1HZ

頻率閃爍3s后關(guān)閉；若角度大于等于東偏西90°，則模擬光源以2HZ頻率閃爍3S后

關(guān)閉；

K7第四次按下，關(guān)閉以上所有功能。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

K8第一次按下，啟動并網(wǎng)逆變器，對并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測：

若并網(wǎng)逆變器處于人工關(guān)機(jī)狀態(tài)，打開所有直流燈；若并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)正常運行，

K8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(guān)閉以上所有功能。

（后續(xù)按鈕操作，按照上述順序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)功能。）

注：L上文中“打開XX負(fù)載開關(guān)”，指僅打開開關(guān),不需要接入能源;“XX負(fù)載運行/常亮/亮/

閃爍“，則需要接入能源,負(fù)載能夠運行。

2.K1~K8按鈕的初始狀態(tài)均未執(zhí)行任何功能。

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智能離網(wǎng)微逆變系統(tǒng)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(guān)閉順序要求:先關(guān)閉功率源電源,再關(guān)閉信號源電源。

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2.微電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的開發(fā)

此階段選手作為電氣工程師，須通過計算機(jī)，在組態(tài)軟件上進(jìn)行微電網(wǎng)離網(wǎng)和并網(wǎng)的遠(yuǎn)程

監(jiān)控功能的開發(fā)，實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、顯示與過程控制等功能。具體遠(yuǎn)程監(jiān)控功能如下：

①登錄界面

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運行后，首頁為登陸界面。

建立賬號名為“操作工”，密碼為“czgl23”，點擊“登錄”按鈕后，若賬號密碼正確，

則打開“頂部窗口”和“操作界面”；若賬號密碼錯誤則彈窗提示“賬號或密碼錯誤X次”，

若密碼錯誤5次，則鎖定該賬號并退出遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。賬號鎖定后無論賬號密碼正確與否，登

錄一律彈窗提示“賬號鎖定”，無法登錄；界面中設(shè)有4位隨機(jī)驗證碼顯示、“解鎖”按鈕和

“刷新”按鈕，賬號鎖定后輸入正確驗證碼，點擊“解鎖”按鈕可清空密碼錯誤次數(shù)和解鎖賬號,

點擊“刷新”按鈕可刷新驗證碼。

②頂部窗口

頂部窗口能在任意界面中顯示（除登錄界面）；

頂部窗口制作指示燈控件，控件圖像自定義顯示當(dāng)前是否可執(zhí)行遠(yuǎn)程控制，可控制顯示綠

燈，不可控制顯示紅燈并且閃爍；

頂部窗口顯示每次離網(wǎng)逆變器的逆變改變的時間，時間格式為“XX日XX月XX年/（上

午或下午）XX時XX分XX秒/星期X"，日期中“年”僅取年份后兩位，時間采用上下午12

小時制，如逆變改變時間為2022年1月25日15時30分16秒，則顯示為“25日01月22年

/下午03時30分16秒/星期二”；“逆變改變，為離網(wǎng)逆變器的電壓或頻率逆變參數(shù)發(fā)生改變；

頂部窗口中制作一鍵退出控件，能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵退出遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)退出監(jiān)控系統(tǒng)時將關(guān)

閉PLC所有輸出；

頂部窗U中使用指定圖標(biāo)制作界面切換控件，在登錄后顯示，能實現(xiàn)在除登錄界面以外所

有界面的界面切換，界面切換后將彈窗提示歡迎進(jìn)入該界面，如“歡迎進(jìn)入操作界面”，使用圖

3.1.9控件。

圖3.1.9遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)界面切換控件

③操作界面

操作界面有系統(tǒng)圖與操作盤兩個部分；系統(tǒng)圖將顯示光伏系統(tǒng)原理圖，操作盤將顯示對于

光伏系統(tǒng)原理圖中所有繼電器利接觸器的控制，具體控制內(nèi)容見操作盤按鈕功能。

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操作盤：

操作盤為彈出式窗口，瓦移動;

使用圖3.1.10控件圖標(biāo)制作每個繼電器或接觸器的控制控件，開啟時顯示左圖，關(guān)閉時顯

不行圖;

使用圖3.1.11控件圖標(biāo)制作急?？丶?，按下PLC停止所有輸出，再次按下按鈕急停復(fù)位。

圖3.1.10離網(wǎng)系統(tǒng)繼電器/接觸器控件圖3.1?11急停按鈕圖

系統(tǒng)圖:

使用圖3.1.12控件畫出系統(tǒng)圖，須包含所有離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中涉及的繼電器、接觸器、直流

負(fù)載、交流負(fù)載、能源、光伏控制器、逆變器和指示燈，器件需標(biāo)注編號或名稱。

要求動態(tài)顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制開關(guān)動作、能源流向、負(fù)載的運行，且與設(shè)備運行情況

一致，直流負(fù)載顯示對應(yīng)顏色條紋作為直流燈開啟指示，閃爍作為蜂鳴器開啟指示。效果請

查看“桌面'競賽資料”文件夾中《2024年“新型電力系統(tǒng)運行與維護(hù)”任務(wù)書圖示》。

圖3.1.12離網(wǎng)光伏系統(tǒng)系統(tǒng)圖器件

④監(jiān)視界面

制作下拉框，內(nèi)容包括設(shè)備上所有的電壓電流組合表和環(huán)境傳感器；

制作顯示框，要求僅顯示下拉框中被選對象的曲線數(shù)據(jù)：實時顯示交流電壓電流組合表的電

壓、電流、功率及頻率的數(shù)值，并標(biāo)注的正確單位；實時顯示直流電壓電流組合表的電壓、電流、

功率的數(shù)值，并標(biāo)注的正確單位；實時顯示環(huán)境傳感器的光照度、溫度、濕度和傾角度的數(shù)值。

面中必須標(biāo)注相應(yīng)參數(shù)的單位，當(dāng)前數(shù)據(jù)小數(shù)位與設(shè)備上有顯示數(shù)值的小數(shù)位一

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致。效果如圖3.1.13所示。

制作一個按鈕，能實現(xiàn)當(dāng)前曲線的停止刷新和開始刷新，停止刷新時顯示右圖，開始刷新后

顯示為左圖。效果如圖3.1.14所示。

圖3.1.13監(jiān)視界面選擇不同器件案例演示

曲線停止刷新曲線開始刷新

圖3.1.14監(jiān)視界面曲線刷新按鈕演示

⑤記錄界面

使用專家報表控件記錄所有負(fù)載、離網(wǎng)逆變器和并網(wǎng)逆變器的各類事件，報表表頭為“時

間”、“對象”和“類型”

“時間”為事件觸發(fā)的時間，格式為“XX/XX-XX:XX:XX"，如I月25日15時30分

36秒顯示為“01/25?15:30:36”；

“對象”為事件觸發(fā)的市象；

負(fù)載、離網(wǎng)逆變器和并網(wǎng)逆變器的事件類型包括“開啟”事件和“關(guān)閉”事件?！伴_啟”

事件以設(shè)備正常運行為準(zhǔn)。

當(dāng)有事件觸發(fā)時，將新事件的時間、對象和類型插入一行。

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任務(wù)二、新型電力系統(tǒng)的實施與調(diào)試（50分）

（一）工程部署與安裝（20分）

此階段選手作為施工人員，要求建設(shè)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)兩個光伏工程。請按

照競賽提供的施工圖紙（見“桌面'競賽資料'施工圖紙”文件夾）以及施工工藝要求，進(jìn)行規(guī)

范施工。施工工藝要求如表3.2.1?3.2.3所示：

表3.2.1接線端子及線標(biāo)要求

線纜線徑端子要求線標(biāo)要求

1.使用號碼管；

2.按照提供的標(biāo)識數(shù)碼有序連接，號碼管標(biāo)識讀序

合理、正面朝外易于查看，如下圖：

RV0.5mm2軟線0.5mm2管型冷

BVR2.5mm2軟線2.5min2壓端子

二XI。［,_,,_->JXI。1

3.要求號碼管能遮住U型;令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0.5mm2

U型冷壓端子

1______---------------------------

BVR2.5mm?軟線2.5mm2

13

1____________

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4.光伏系統(tǒng)電纜的MC4插頭區(qū)別:

金屬充F（母頭）

11

坦

MC4光伏連接

?

PVl-F2.5mm2光伏系器內(nèi)芯：

2.5mm2全居湍：F（公頭）

統(tǒng)電纜金屬母頭

金屬公頭到國艮