十六屆山東省職業(yè)院校技能大賽高職“新型電力系統(tǒng)技術與應用”賽題第二場賽題

第第頁2023年山東省職業(yè)院校技能大賽“新型電力系統(tǒng)技術與應用”賽項（高職）任務書（第二場）比賽日期：比賽場次：比賽工位：

（一）選手須知（1）任務書正卷部分共18頁，如出現(xiàn)任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示意，進行任務書的更換。（2）競賽時間共2小時，包括系統(tǒng)安裝時間、接線時間、程序設計與系統(tǒng)調試時間、測試時間、分析時間、答題時間和提交成果時間等，參賽團隊應在2個小時內(nèi)完成任務書規(guī)定內(nèi)容。參賽選手在競賽過程中根據(jù)任務書要求，將各系統(tǒng)的運行記錄或程序文件存儲到指定的計算機的盤目錄下，未存儲到指定位置的運行記錄或程序文件不予給分。在競賽過程中，參賽選手在軟件開發(fā)過程中要及時存盤，因意外情況導致程序丟失，不予補時。（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現(xiàn)姓名或與身份有關的信息，否則成績無效。（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(jīng)現(xiàn)場裁判測定完好屬參賽選手誤判時，每次扣該參賽隊1分；競賽過程中由于參賽選手人為原因造成器件損壞，每次扣該參賽隊5分；因競賽選手原因，導致電源開關跳閘，一次扣3分。（5）選手完成設備檢測（見“第一次上電檢測表”）后，方可進行首次上電操作，如果未進行檢測導致設備損壞或跳閘，一次扣5分。（6）競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設備安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示。（7）在競賽過程中，參賽選手如有舞弊、不服從裁判判決、擾亂賽場秩序等行為，裁判長按照規(guī)定扣減相應分數(shù)。情節(jié)嚴重的取消競賽資格，競賽成績記為零分。

（二）競賽平臺介紹賽項平臺主要由新能源發(fā)電及儲能控制平臺、新型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺及新型電力系統(tǒng)仿真系統(tǒng)組成。如下圖1所示：圖1YC-NTPS01新型電力系統(tǒng)技術與應用平臺1.新能源發(fā)電及儲能控制平臺1.1平臺組成新能源發(fā)電及儲能控制平臺主要由光伏發(fā)電單元、風力發(fā)電單元、風光互補發(fā)電及儲能控制系統(tǒng)組成。（1）光伏發(fā)電單元主要由光線傳感器、太陽總輻射變送器、減速電機、投射燈、光伏組件、運動機構、接近開關及匯流箱組成。光伏電站的轉動方向的定義和擺桿轉動方向定義如圖2所示。圖2光伏發(fā)電單元（2）風力發(fā)電單元主要由風速傳感器、軸流風機、接近開關、行走機構、風力發(fā)電機及接線箱組成。風場行走機構運動方向的定義如圖3所示：圖3風力發(fā)電單元（3）風光互補發(fā)電及儲能控制系統(tǒng)主要由交換機、串口服務器、開關電源、變壓器、整流橋、單相調壓模塊、風光互補控制器、變頻器、可編程邏輯控制器、電流表、電壓表、鉛酸蓄電池組、功率放大器、模擬光伏發(fā)電站及PCS儲能逆變器組成。1.2平臺功能主要完成光伏電站的安裝與控制、風力電站的安裝與控制、儲能系統(tǒng)的安裝與控制、光伏電站的調試與特性測試、風力電站的調試與特性測試、儲能系統(tǒng)的調試與特性測試等任務。2.新型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺2.1平臺組成新型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺主要由高壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)組成；（1）高壓配電系統(tǒng)由戶內(nèi)高壓真空斷路器（手車式）、接地開關、開關狀態(tài)指示儀、避雷器、電流互感器、零序電流互感器、微機保護測控裝置、故障設置模塊、高壓開關柜殼體、斷路器中轉小車組成；（2）低壓配電系統(tǒng)由萬能式斷路器、智能三相多功能儀表、抽屜單元、三相智能電能表、故障設置模塊、照明電路元件、電氣控制電路元件、低壓開關柜殼體組成。2.2平臺功能主要完成變電站一次系統(tǒng)的模擬操作、變配電系統(tǒng)設計、安裝與調試、高低壓開關柜的故障排查等任務。3.新型電力系統(tǒng)仿真系統(tǒng)3.1系統(tǒng)組成新型電力系統(tǒng)仿真系統(tǒng)主要由新型電力系統(tǒng)規(guī)劃設計軟件、電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件及計算機組成。3.2系統(tǒng)功能新型電力系統(tǒng)規(guī)劃設計軟件主要完成光伏電站高壓側并網(wǎng)和用戶側并網(wǎng)模塊設計；電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要完成電力自動化遙信、遙控、遙測功能；數(shù)據(jù)報表管理、數(shù)據(jù)曲線分析、事件報警記錄功能等；可以完成風-光-熱-傳統(tǒng)電力-儲能互補一體化系統(tǒng)搭建，進行新型電力系統(tǒng)正常運行模擬與故障情況模擬。主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、能源調度管理、電網(wǎng)運行優(yōu)化等功能。（三）安裝接線基本工藝要求（1）號碼管標識示意圖如圖4所示。圖4號碼管方向示意圖（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5所示。圖5端子示意圖

（四）競賽任務模塊二新型電力系統(tǒng)組網(wǎng)與運營調度（50分）任務1低壓配電系統(tǒng)的設計、安裝與運維（15分）一、低壓斷路器單元接線圖設計（1分）參賽選手根據(jù)提供的斷路器（帶電動操作機構）、多功能儀表、轉換開關等元器件，設計低壓柜405饋線抽屜一次、二次原理圖（圖框見附件1）。詳細要求如下：（1）斷路器控制回路：轉換開關打到“就地”位置，按下“合閘”按鈕，斷路器合閘動作；按下“分閘”按鈕，斷路器分閘動作。轉換開關打到位置時，由電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件控制斷路器分合閘操作；（2）指示回路:斷路器合閘，合閘指示燈亮；斷路器分閘，分閘指示燈亮；（3）遙信回路:多功能儀表可以采集斷路器合閘信號、遠控信號；（4）測量回路:多功能儀表可以采集電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)。(多功能儀表電壓采用三相四線制接線，電流互感器采用3CT接線)；（5）二次回路編號：范圍為101，103，105，107，109，111，113，115，117，119，121，123，125，127，129，131，133，135，137，139，141，143，145，147，149，N,PE（號碼管已經(jīng)提供，要求電源零線用N,接地線用PE,其他回路用101-149號碼）。圖紙要求有設計（張四）、審核（王五）、校對（李三）簽名。二、低壓斷路器及多功能儀表安裝接線與調試（9分）根據(jù)設計圖紙完成低壓柜405饋線抽屜單元的元器件安裝及一次、二次接線。詳細要求如下：（1）接線：一次接線采用BLV10.0黑色電線、二次接線采用BVR1.0黑色電線，接線符合規(guī)范；（2）規(guī)范接線：實際接線和設計圖一致,電流互感器變比為50/5，一次線穿2匝；（3）參數(shù)設置：正確設置多功能電力儀表的參數(shù)并能顯示電力數(shù)據(jù)；（4）功能調試：轉換開關打到“就地”位置時，按下“合閘”按鈕,斷路器合閘動作、合閘指示燈亮；按下“分閘”按鈕,斷路器分閘動作、分閘指示燈亮。轉換開關打到“遠方”位置時，分合閘按鈕不能控制斷路器分合閘動作。在新型電力系統(tǒng)技術與應用平臺一次系統(tǒng)監(jiān)控界面中進行遙控合閘時，點擊斷路器能彈出遙控界面，斷路器合閘動作、合閘指示燈亮，監(jiān)控系統(tǒng)中斷路器處于合閘位置；進行遙控分閘時，點擊斷路器能彈出遙控界面，斷路器分閘動作、分閘指示燈亮，監(jiān)控系統(tǒng)中斷路器處于分閘位置。注意：競賽選手在進行安裝接線完成后上電前應仔細檢查電路，防止送電后發(fā)生短路或漏電造成設備停電。因競賽選手原因，導致電源開關跳閘，一次扣3分。三、低壓配電系統(tǒng)故障排查（5分）根據(jù)低壓開關柜故障排查任務流程完成萬能式斷路器二次回路故障排查與處理，將排查與處理過程填入記錄表（附件2）。1.故障設置參賽選手自行打開電腦桌面“故障模擬軟件”快捷方式，進入用戶認證界面;點擊“登錄”按鈕（賬號:學生,密碼:123）,進入故障設置軟件界面;點擊“低壓二次故障設置”按鈕,進入低壓故障設置界面;點擊“故障設置”按鈕,即可完成低壓故障設置。2.故障現(xiàn)象查找故障設置完成后，對低壓配電系統(tǒng)斷路器進行就地遠方分閘、合閘操作，觀察測量回路、儲能回路、遙信回路等是否正常。記錄低壓配電系統(tǒng)異?，F(xiàn)象。3.故障排查依據(jù)設備圖紙，使用萬用表、螺絲刀等工具完成。4.系統(tǒng)恢復完成故障排查后，在故障模擬軟件中點擊“故障恢復”按鈕,將設備恢復到故障設置前的正常狀態(tài)，確保低壓開關柜可以正常運行。注意：必須保證人身和設備安全，競賽選手在進行故障排查時可以帶電操作，故障排查過程中因為操作不當引起設備跳閘，扣3分并停止該任務操作。競賽選手無法恢復到設備的正?？刂乒δ芸?分，停止該任務操作。任務2電網(wǎng)設計、檢修、運維與實施（10分）一、交流配電網(wǎng)設計（3分）某工廠擬建一降壓變電所，裝設一臺主變壓器。已知變電所低壓側有功計算負荷為650kW，無功計算負荷為800kvar。為了使工廠變電所高壓側的功率因數(shù)不低于0.9，需要在低壓側裝設并聯(lián)電容器進行補償，負荷計算時，電力變壓器功率損耗按以下簡化公式近似計算，有功功率損耗ΔPT≈0.01S30，無功功率損耗ΔQT≈0.05S30。式中S30為變壓器二次側的視在計算負荷。1.進行負荷計算，補償前變壓器低壓側的視在計算負荷和功率因數(shù)為多少？2.使工廠變電所高壓側的功率因數(shù)不低于0.9，在低壓側裝設并聯(lián)電容器進行補償，需裝設多少補償容量？3.補償后工廠變電所低壓側視在計算負荷、高壓側視在計算負荷和功率因素分別為多少？將答案填入記錄表（附件3）二、配電網(wǎng)檢修、運維及實施（7分）根據(jù)高壓開關柜二次回路故障排查任務流程對高壓斷路器二次回路故障排查及檢修，將排查過程填入記錄表（附件4）。1.故障設置參賽選手自行打開電腦桌面“故障模擬軟件”快捷方式，進入用戶認證界面;點擊“登錄”按鈕（賬號:學生,密碼:123）,進入故障設置軟件界面;點擊“高壓二次故障設置”按鈕,進入高壓故障設置界面;點擊“故障設置”按鈕,即可完成高壓故障設置。2.故障現(xiàn)象查找故障設置完成后，對10kV高壓開關柜斷路器進行遠方就地分閘、合閘操作，觀察儲能回路、控制回路、指示回路等是否正常。記錄10kV高壓開關柜異?，F(xiàn)象。3.故障排查依據(jù)設備圖紙，使用萬用表、螺絲刀等工具完成故障排查。4.系統(tǒng)恢復完成故障排查后，在故障模擬軟件中點擊“故障恢復”按鈕,將設備恢復到故障設置前的狀態(tài)，確保高壓開關柜可以正常運行。注意：必須保證人身和設備安全，競賽選手在進行故障排查時可以帶電操作，故障排查過程中因為操作不當引起設備跳閘，扣3分并停止該任務操作。競賽選手無法恢復到設備的正常控制功能扣3分，停止該任務操作。任務3電力系統(tǒng)運行與控制（20分）一、變電站一次系統(tǒng)模擬操作（10分）（一）系統(tǒng)介紹1.系統(tǒng)主接線圖（見“桌面\競賽資料\圖紙\系統(tǒng)主接線”文件夾）。2.系統(tǒng)初始運行狀態(tài)：山東省濟寧市35kV龍首變電站10kV永興線905斷路器及線路處于檢修狀態(tài)。3.參賽選手角色要求。參賽選手自行分配角色，調度值班員(發(fā)令人)：王五；變電站值班負責人（值班長）:李四；操作人：張三；監(jiān)護人：王五。4.調令號：2023121701。5.調令內(nèi)容：35kV龍首變電站10kV永興線905斷路器及線路由檢修轉運行。 （二）倒閘操作流程操作開始時開啟錄音設備開始錄音，確保對倒閘操作的全過程進行錄音。（錄音設備由操作監(jiān)護人攜帶）1.接受調度預令注意：調度值班員電話為801，變電站值班長電話為802。2.填寫倒閘操作票（見附件5）（1）操作票上的編號填寫自己的工位號；（2）按照系統(tǒng)的運行方式及調令操作任務正確填寫操作票。注意：操作票出現(xiàn)涂改痕跡、錯別字，一處扣1分，只提供2張操作票，如需重新領票每次扣2分，最多扣5分。3.準備工器具根據(jù)操作任務、選擇合適的工器具、標識牌、個人防護用具。要求使用完工器具后放回原處。4.接受正令5.模擬預演模擬預演在監(jiān)控計算機“倒閘操作模擬軟件”上完成。6.現(xiàn)場操作倒閘操作過程嚴格執(zhí)行監(jiān)護、唱票復誦制。監(jiān)護人拿設備鑰匙，操作人拿操作工具，操作人在前，監(jiān)護人在后，到達操作地點共同核對設備名稱、編號正確后，監(jiān)護人員根據(jù)操作票所列順序，逐項唱讀，操作人手指設備編號復誦命令，監(jiān)護人核對無誤后，發(fā)令：“執(zhí)行”！操作人方可操作，唱票和復誦都必須態(tài)度嚴肅，口齒清楚、聲音洪亮。7.操作完畢，匯報及記錄操作完畢，值班長向調度匯報操作任務已執(zhí)行完畢，并做好記錄。待所有操作及匯報結束后關閉錄音設備。注意：調度值班員電話為801，值班長電話為802。（三）競賽任務要求要求競賽選手依據(jù)系統(tǒng)介紹的內(nèi)容按照倒閘操作流程完成操作任務，正確填寫附件6要求的內(nèi)容。二、電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計（10分）電力監(jiān)控系統(tǒng)是用于監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)和供應過程、基于計算機及網(wǎng)絡技術的業(yè)務系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設備、電力監(jiān)控軟件等為基本工具，為變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)監(jiān)測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和監(jiān)測、控制設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)降低運作成本，提高生產(chǎn)效率。1.通訊組網(wǎng)檢查通訊接口連線；設置高壓開關柜中微機保護測控裝置、低壓開關柜多功能儀表的通訊參數(shù)；配置串口服務器及電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件通訊參數(shù)。2.配置以下裝置電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件變量數(shù)據(jù)庫及通道配置在電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件中正確建立名為“山東省技能大賽”廠站。（1）建立10kV側回路，回路名稱、線路名稱為“10kV永興線”。建立采集通道，采集通道名稱為“905斷路器”。（2）建立為380V側回路，回路名稱、線路名稱為“低壓進線系統(tǒng)”。建立采集通道，采集通道名稱為“低壓進線系統(tǒng)”；（3）建立380V側回路，回路名稱、線路名稱為“低壓饋線1系統(tǒng)”。建立采集通道，采集通道名稱為“低壓饋線1系統(tǒng)”；（3）建立為380V側回路，回路名稱、線路名稱為“低壓饋線3系統(tǒng)”。建立采集通道，采集通道名稱為“低壓饋線3系統(tǒng)”；3.設計新型電力系統(tǒng)技術與應用一次主接線圖（1）在電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件中繪制新型電力系統(tǒng)技術與應用平臺一次系統(tǒng)圖。（見“桌面\競賽資料\圖紙\系統(tǒng)主接線”文件夾）（2）要求在一次系統(tǒng)圖中顯示高壓開關柜的手車位置狀態(tài)、斷路器位置狀態(tài)、遠方就地狀態(tài)、彈簧儲能狀態(tài)、接地位置狀態(tài)；顯示高壓開關柜的Ia、Ib、Ic、Uab、Ubc、Uca、P總、Q總、F（頻率）的實時數(shù)據(jù)；可以對高壓開關柜斷路器進行遠方合閘、分閘操作，繪制的開關圖形符號要正確規(guī)范。（3）要求在一次系統(tǒng)圖中顯示低壓開關柜中低壓403斷路器位置狀態(tài)、遠方就地狀態(tài)；顯示低壓開關柜中低壓進線的Uan、Ubn、Ucn、F（頻率）的實時數(shù)據(jù)；可以對低壓進線斷路器進行遠方合閘、分閘操作，繪制的開關圖形符號要正確規(guī)范。（4）要求在一次系統(tǒng)圖中顯示低壓饋線1斷路器（405）位置狀態(tài)；顯示低壓饋線1的Uan、Ubn、Ucn、F（頻率）的實時數(shù)據(jù)；繪制的開關圖形符號要正確規(guī)范。（5）要求在一次系統(tǒng)圖中顯示低壓饋線3斷路器（409）位置狀態(tài)；顯示低壓饋線3的Uan、Ubn、Ucn、F（頻率）的實時數(shù)據(jù)；繪制的開關圖形符號要正確規(guī)范。任務4新型電力系統(tǒng)理論基礎（5分）1、中國“碳中和”路徑的三個階段，2020年到2030年：碳排放達峰，2030年到2045年：，2045年到2060年:完成“碳中和”。2、2021年3月，習近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次