江苏高等职业院校技能大赛风光互补发电系统安装与调试赛.doc

2013年江苏省高等职业院校技能大赛 风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛规程 一、竞赛项目名称 风光互补发电系统安装与调试。 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需要的高技能人才。推动高职院校新能源技术应用专业及相关专业的建设，展示高职院校新能源技术应用专业及相关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。展示高职院校学生的创新能力。 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发电系统和风力发电系统的安装、调试和维护的高素质技能型人才的新途径和新方法。 三、竞赛方式 比赛采取团队形式，每支参赛队由1名领队、1名指导老师、3名选手组成，选手性别和年级不限，其中选定队长1名。 竞赛时，参赛队自行决定选手分工、工作程序和时间安排，在4小时内共同完成给定项目的任务要求。 四、比赛内容与规则 4.1、比赛内容 比赛内容涉及光伏供电系统、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统的安装、接线、调试、PLC程序设计和分析： 1. 光伏供电系统 （1）将大赛提供的光伏电池组件、投射灯、光线传感器、水平和俯仰方向运动机构、交流电动机、减速箱、摆杆支架等器件与设备组装成如图1所示的光伏供电装置。要求：4块光伏电池组件完成2串、2并连接，组成光伏电池方阵。光线传感器安装在光伏电池方阵中央，2盏投射灯安装在摆杆支架上。 图1 光伏供电装置 （2）将大赛提供的DSP主控制单元、西门子可编程序控制器、人机对话模块、接口模块、控制单元、直流电压表、直流电流表、蓄电池组、负载、按钮、继电器、断路器等器件与设备安装在“光伏供电系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。 （3）根据大赛所提供的光伏供电装置、光伏供电系统电气原理图和接线图，完成光伏供电装置和光伏供电系统的布线和接线。布线与接线要有合理的布线路径、线径和线标套管。 （4）定义西门子可编程序控制器的输入输出端口。编制光伏电池方阵手动跟踪模式和光伏电池方阵自动跟踪模式的程序。要求： 在手动跟踪模式：分别按下向东按钮、向西按钮、向南按钮、向北按钮时，光伏电池方阵分别向东、向西、向南、向北偏移。分别按下投射灯1按钮、投射灯2按钮、摆杆东西向运动按钮、摆杆西东向运动按钮时，灯1、灯2分别点亮，并随摆杆完成东西向或作西东向运动。 在自动跟踪模式：按下启动按钮，投射灯点亮并随摆杆运动，光伏电池方阵跟踪投射灯运动。 （5）通过人机对话模块设置光伏电池方阵参数、PWM充电参数、蓄电池充、放电保护参数。要求： 实现光伏发电对蓄电池组的PWM充电过程。通过示波器检测蓄电池充、放电过程以及保护过程的波形并进行分析。 （6）通过调节光伏电池方阵负载和投射灯的光照度，检测光伏电池方阵的输出电压和电流，计算光伏电池方阵的输出功率，绘制光伏电池方阵的输出功率曲线。分析光伏电池方阵的非线性输出特性和MPPT特性。 （7）正确选取元器件，焊接光伏供电系统的接口电路模块，要求焊接的接口电路模块能够替代光伏供电系统上的接口电路模块。 （8）设置光伏供电系统控制器的通讯地址，完成光伏供电系统与后台监控系统的通信，实现监控系统遥测光伏供电系统的运行状态。 （9）完成光伏供电系统PLC与监控系统的通信，实现监控系统遥控PLC动作。 2. 风力供电系统 （1）将大赛提供的叶片、轮毂、发电机、机舱、塔架、风场运动机构、测速仪、偏航控制单元、护栏等器件与设备，组装成如图2所示的风力供电装置。 图2 风力供电装置 （2）将大赛提供的DSP主控单元、西门子可编程序控制器、人机对话模块、接口模块、控制单元、交流电压表和交流电流表、直流电压表和直流电流表、通信模块、负载、按钮、继电器、断路器等器件与设备安装在“风力供电系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。 （3）根据大赛所提供的风力供电装置、风力供电系统电气控制原理图和接线图，完成风力供电装置和风力供电系统的布线和接线。布线与接线要有合理的布线路径、线径和线标套管。 （4）定义西门子可编程序控制器的输入输出端口。编制风力发电手动控制模式和风力发电自动控制模式的程序。要求： 在手动控制模式：分别按下风场顺时运动按钮或逆时运动按钮时，模风场运动机构分别作顺时和逆时圆弧运动，实现风场的风向变化。按下给风和偏航按钮时，水平轴风力发电机迎风发电。当旋转风速控制旋钮时，风场改变风速，当风场提供的风速达到设定的大风量状态时，水平轴风力发电机作侧风偏航运动。 在自动控制模式：按下启动按钮，风场自动进行风向和风速变化，水平轴风力发电机作自动偏航运动。当风场提供的风速达到设定的大风量状态时，水平轴风力发电机自动作侧风偏航运动。 （5）通过人机对话模块设置风速、风向、风力发电机切入风速、切除风速、输出功率等参数。设置PWM充电