2023年甘肅省職業(yè)院校技能大賽高職學(xué)生組風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項樣卷C

2023年全省職業(yè)院校技能大賽風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試賽項樣卷三2023年3月一、賽項任務(wù)書選手須知：（1）任務(wù)書正卷部分共18頁，如出現(xiàn)任務(wù)書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示意，進(jìn)行任務(wù)書的更換。（2）競賽一天完成，職業(yè)素養(yǎng)在競賽全過程考核，完成任務(wù)一光伏電站規(guī)劃設(shè)計、任務(wù)二光伏電站的搭建和任務(wù)三風(fēng)光互補系統(tǒng)調(diào)度運營管理。時間4小時。參賽選手應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)書內(nèi)容，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。（3）參賽選手提交的試卷不得寫上姓名或與身份有關(guān)的信息，否則成績無效。（4）參賽選手認(rèn)定競賽設(shè)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2分。（5）競賽過程中，參賽選手要遵守操作規(guī)程，確保人身及設(shè)備安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示。競賽過程中由于參賽選手人為原因造成的器件損壞，不予更換。競賽過程中由于參賽選手人為原因造成貴重器件損壞，停止該隊比賽，競賽成績作為零分。（6）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(yīng)分?jǐn)?shù)。情節(jié)嚴(yán)重的取消競賽資格，競賽成績記為零分。（7）選手應(yīng)愛惜設(shè)備，節(jié)約耗材。選手在競賽過程中，不得踩踏連接導(dǎo)線、走線槽蓋板等材料或工具。（一）競賽平臺競賽由光伏供電裝置、光伏供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電裝置、風(fēng)力供電系統(tǒng)、逆變與負(fù)載系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)組成。1．光伏供電裝置光伏供電裝置主要由光伏電池組件、投射燈、光照度傳感器、光線傳感器、光線傳感器控制盒、水平方向和俯仰方向運動機構(gòu)、擺桿、擺桿減速箱、擺桿支架、單相交流電動機、電容器、直流電動機、接近開關(guān)、微動開關(guān)、底座支架等設(shè)備與器件組成。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。圖1光伏供電裝置外形圖及方向定義光伏供電裝置所有部件和設(shè)備已安裝完成。僅將并聯(lián)的光伏電池的連接線拆開，分為4組獨立的連接線。2．光伏供電系統(tǒng)光伏供電系統(tǒng)主要由光伏電源控制單元、光伏輸出顯示單元、觸摸屏、光伏供電控制單元、DSP核心單元、信號處理單元、接口單元、S7-200SMARTPLC、PLC模擬量擴展模塊、調(diào)壓模塊、繼電器組、蓄電池組、可調(diào)電阻、開關(guān)電源、網(wǎng)孔架等組成。光伏供電系統(tǒng)的光伏供電控制單元連接線已拆除、S7-200SMARTPLC除了AC220V電源線和接地線外，其它接線已拆除；繼電器組接線已拆除。光伏電池組件2#、3#、4#組成1號光伏電站，1#組成2號光伏電站，已接好。3．風(fēng)力供電裝置風(fēng)力供電裝置主要由水平軸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機、塔架和基礎(chǔ)、測速儀、測速儀支架、軸流風(fēng)機、軸流風(fēng)機支架、軸流風(fēng)機框罩、單相交流電動機、電容器、風(fēng)場運動機構(gòu)箱、護(hù)欄、連桿、滾輪、萬向輪、微動開關(guān)和接近開關(guān)等設(shè)備與器件組成。如圖2所示是風(fēng)力供電裝置示意圖，風(fēng)場運動機構(gòu)箱運動方向的定義已在圖2中標(biāo)明。風(fēng)力供電裝置已安裝完成。圖2風(fēng)力供電裝置示意圖4．風(fēng)力供電系統(tǒng)風(fēng)力供電系統(tǒng)主要由風(fēng)電電源控制單元、風(fēng)電輸出顯示單元、觸摸屏、風(fēng)力供電控制單元、DSP控制單元、接口單元、S7-200SMARTPLC、變頻器、繼電器組、可調(diào)電阻、斷路器、應(yīng)用軟件、開關(guān)電源、接線排、網(wǎng)孔架等組成。風(fēng)力供電系統(tǒng)的風(fēng)力供電控制單元沒有接線、S7-200SMARTPLC除了AC220V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。5．逆變與負(fù)載系統(tǒng)逆變與負(fù)載系統(tǒng)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(fā)光管舞臺燈光模塊、警示燈、接線排、斷路器、繼電器、網(wǎng)孔架等組成。逆變與負(fù)載系統(tǒng)上，負(fù)載的連接線已拆除。6．監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由計算機、工業(yè)交換機、串口服務(wù)器、智能無線終端、能源管理云平臺、組態(tài)軟件、接線排、網(wǎng)孔架等組成。計算機上的通訊線已拆除。7.光伏電站規(guī)劃與設(shè)計軟件8.連接導(dǎo)線及壓接端子的基本工藝要求（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(yuǎn)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3接線套管方向示意圖（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(yīng)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(dǎo)線外露。如圖4所示。圖4冷壓頭壓痕位置示意圖圖5U型冷壓頭與端子排連接示意圖(3)U型冷壓端子在插入端子排時，U型部分應(yīng)充分插入，并保證正面朝外，如圖5所示。（二）競賽任務(wù)任務(wù)一：光伏電站規(guī)劃設(shè)計（25%）要求：能夠利用光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺如圖9根據(jù)指定的項目需求，設(shè)計出合理的光伏電站規(guī)劃方案，經(jīng)過模擬運行調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，最終輸出財務(wù)分析文件、設(shè)計方案、可研報告。圖9光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件平臺一、光伏電站規(guī)劃設(shè)計方案（5分）在電腦中安裝有光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件，設(shè)計一種“高壓并網(wǎng)系統(tǒng)”，項目名稱命名為《高壓并網(wǎng)系統(tǒng)》，項目地址選擇為新疆烏魯木齊市，客戶名稱為“客戶E”，地址為新疆烏魯木齊市，設(shè)計方公司名稱為“技能大賽參賽組”,設(shè)計方公司地址為新疆烏魯木齊市，設(shè)計人員名稱為選手所在的工位號，如：01，其余信息默認(rèn)。項目中的氣象數(shù)據(jù)來源采用國際通用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)與項目當(dāng)?shù)氐刂芬恢?，項目有效占地面積30000㎡，設(shè)計光伏并網(wǎng)系統(tǒng)容量為1.5MW即1500KW。（1）要求完成低壓側(cè)設(shè)計，截圖并保存陣列傾角優(yōu)化界面，體現(xiàn)設(shè)計的傾角和方位角；截圖并保存組件選擇界面，體現(xiàn)選用的組件特性參數(shù)；截圖并保存方陣布置界面，體現(xiàn)陣列排布情況并滿足項目容量計算；截圖并保存逆變器設(shè)計界面，體現(xiàn)選用的逆變器參數(shù)；截圖并保存直流傳輸方案選擇界面，體現(xiàn)方案選擇；所有截圖保存在桌面“光伏電站規(guī)劃設(shè)計”文件夾，文件名同截圖界面名稱。（2）要求將模擬運行界面截圖并保存在桌面“光伏電站規(guī)劃設(shè)計”文件夾，文件名為“模擬運行”。（3）要求系統(tǒng)設(shè)計完成后，生成財務(wù)分析文件、用戶側(cè)并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方案、可研性報告三部分，保存在桌面文件夾“光伏電站規(guī)劃設(shè)計”文件夾中。其中財務(wù)分析文件包含選用設(shè)備費用、安裝費用、材料費用、人工費用、管理費用、技術(shù)服務(wù)費用等，同時根據(jù)貸款、借款還本利息、利潤等因素，評估系統(tǒng)的盈利能力，清償能力和外匯平衡等財務(wù)狀況，借以判別項目的財務(wù)可行性。設(shè)計方案包含所選產(chǎn)品的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)產(chǎn)品的選型公式和方法、全年各月能量損耗、全年各月發(fā)電量、設(shè)備及材料清單、節(jié)能減排分析等?？裳袌蟾媸且环萁Y(jié)合項目的客觀條件和設(shè)計公司資源，充分分析該項目的設(shè)計方案以及經(jīng)濟效益、環(huán)保指標(biāo)等作出的全面的評價報告。光伏電站的安裝與搭建（8分）光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線要求圖10光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖光伏供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝接線圖如圖10所示。按照圖10所示電路完成接線。從光伏電站到系統(tǒng)的連接線須采用0.3mm2的四芯電纜線。連接導(dǎo)線在進(jìn)入系統(tǒng)時，必須經(jīng)過接線端子排；連接導(dǎo)線在經(jīng)過不同系統(tǒng)之間時，連接導(dǎo)線必須經(jīng)過電氣連接件，接線要有合理的線標(biāo)套管。線標(biāo)套管號碼除了同1根導(dǎo)線兩端一致外，不得與其它導(dǎo)線的線標(biāo)套管號碼重復(fù)命名（電源線除外，在本任務(wù)書中所有線標(biāo)套管號碼均按此要求）。2．光伏供電系統(tǒng)的電路圖繪制將PLCSR40控制的繼電器組從左向右分別定義為KA1～KA14（其中KA12～KA14安裝于逆變與負(fù)載系統(tǒng)上）。光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖見圖11、圖12。其中繼電器KA1用于控制光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)及向南偏轉(zhuǎn)指示燈；繼電器KA2用于控制光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)及向北偏轉(zhuǎn)指示燈；繼電器KA3用于控制擺桿由西向東運動及西東運動指示燈；繼電器KA4用于控制擺桿由東向西運動及東西運動指示燈；繼電器KA5用于控制光伏電池組件向東偏轉(zhuǎn)及向東偏轉(zhuǎn)指示燈；繼電器KA6用于控制光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)及向西偏轉(zhuǎn)指示燈；繼電器KA7用于控制投射燈1和燈1按鈕指示燈；繼電器KA8用于控制投射燈2和燈2按鈕指示燈。繼電器KA9用于控制光伏電站1投入/切出；繼電器KA10用于控制光伏電站2投入/切出；繼電器KA11用于舞臺燈投入/切出;KA12報警燈運行/停止；KA13用于控制負(fù)載電機高速運行；KA14用于控制負(fù)載電機低速運行。根據(jù)上述繼電器定義，在答題紙上繪制光伏供電系統(tǒng)的總電路圖，主要體現(xiàn)控制電源分布、擺桿電機控制回路、投射燈控制回路，光伏組件東西、南北電機控制回路，要求在電機控制回路中體現(xiàn)互鎖。3.光伏供電系統(tǒng)的安裝與接線（1）控制單元的布線與接線在不改變光伏供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕的功能，按照表1配置表及表2要求，完成光伏供電控制單元的布線與接線。（2）S7-200SMARTPLC的布線及接線根據(jù)表1S7-200SMARTSR40PLC的配置表及表2的線徑和顏色要求表，完成S7-200SMARTSR40PLC的布線與接線。表1S7-200SMARTSR40PLC的輸入輸出配置表序號輸出配置序號輸入配置1Q0.0繼電器KA1線圈23I0.0向南按鈕2Q0.1繼電器KA2線圈24I0.1向北按鈕3Q0.2繼電器KA3線圈25I0.2向西按鈕4Q0.3繼電器KA4線圈26I0.3向東按鈕5Q0.4繼電器KA5線圈27I0.4啟動按鈕6Q0.5繼電器KA6線圈28I0.5停止按鈕7Q0.6繼電器KA7線圈29I1.0急停按鈕8Q0.7繼電器KA8線圈30I1.1旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動擋9Q1.0繼電器KA9線圈31I1.2光線傳感器向北信號10Q1.1繼電器KA10線圈32I1.3光線傳感器向南信號11Q1.2繼電器KA11線圈33I1.4光線傳感器向西信號12Q1.3繼電器KA12線圈34I1.5光線傳感器向東信號13Q1.4繼電器KA13線圈35I1.6燈1按鈕14Q1.5繼電器KA14線圈36I1.7燈2按鈕15Q1.6停止指示燈37I2.0東西按鈕16Q1.7啟動指示燈38I2.1西東按鈕171M0V39I2.2擺桿西東向限位開關(guān)181LDC24V40I2.3擺桿接近開關(guān)垂直限位192LDC24V41I2.4擺桿東西向限位開關(guān)203LDC24V42I2.5光伏組件向北限位開關(guān)214LDC24V43I2.6光伏組件向南限位開關(guān)2244I2.7光伏組件向東、向西限位開關(guān)表2S7-200SMARTSR40PLC接線的線徑和顏色要求序號起始端結(jié)束端線型序號起始端結(jié)束端線型1L1接線排L0.75mm2紅色25I2.0略0.3mm2藍(lán)色2N接線排N0.75mm2黑色26I2.1略0.3mm2藍(lán)色3GND接線排PE0.75mm2黃綠色27I2.2略0.3mm2藍(lán)色41M略0.3mm2白色28I2.3略0.3mm2藍(lán)色51L略0.3mm2紅色29I2.4略0.3mm2藍(lán)色62L略0.3mm2紅色30I2.5略0.3mm2藍(lán)色73L略0.3mm2紅色31I2.6略0.3mm2藍(lán)色84L略0.3mm2紅色32I2.7略0.3mm2藍(lán)色9I0.0略0.3mm2藍(lán)色33Q0.0略0.3mm2藍(lán)色10I0.1略0.3mm2藍(lán)色34Q0.1略0.3mm2藍(lán)色11I0.2略0.3mm2藍(lán)色35Q0.2略0.3mm2藍(lán)色12I0.3略0.3mm2藍(lán)色36Q0.3略0.3mm2藍(lán)色13I0.4略0.3mm2藍(lán)色37Q0.4略0.3mm2藍(lán)色14I0.5略0.3mm2藍(lán)色38Q0.5略0.3mm2藍(lán)色15I0.6略0.3mm2藍(lán)色39Q0.6略0.3mm2藍(lán)色16I0.7略0.3mm2藍(lán)色40Q0.7略0.3mm2藍(lán)色17I1.0略0.3mm2藍(lán)色41Q1.0略0.3mm2藍(lán)色18I1.1略0.3mm2藍(lán)色42Q1.1略0.3mm2藍(lán)色19I1.2略0.3mm2藍(lán)色43Q1.2略0.3mm2藍(lán)色20I1.3略0.3mm2藍(lán)色44Q1.3略0.3mm2藍(lán)色21I1.4略0.3mm2藍(lán)色45Q1.4略0.3mm2藍(lán)色22I1.5略0.3mm2藍(lán)色46Q1.5略0.3mm2藍(lán)色23I1.6略0.3mm2藍(lán)色47Q1.6略0.3mm2藍(lán)色24I1.7略0.3mm2藍(lán)色48Q1.7略0.3mm2藍(lán)色①繼電器的布線與接線圖11光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖一圖12光伏供電系統(tǒng)繼電器控制電路接線圖二=2\*GB3②繼電器布線與接線要有合理的線標(biāo)套管，其中線標(biāo)套管K01～K06用于互鎖信號。③調(diào)壓模塊布線與接線。圖13調(diào)壓模塊接線圖三、光伏電站的編程與調(diào)試（13分）光伏供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向左邊時，PLC處在手動控制狀態(tài)下，可以完成光伏電池組件跟蹤、燈狀態(tài)、擺桿運動操作的手動控制，PLC處在自動控制狀態(tài)下，可以完成單循環(huán)控制。1.手動調(diào)試（1）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下向東按鈕，光伏電池組件向東偏轉(zhuǎn)4秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在光伏電池組件向東偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到東限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運動。（2）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下向西按鈕，光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)4秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在光伏電池組件向西偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到西限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運動。（3）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下向北按鈕，光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)4秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在光伏電池組件向北偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或接觸到北限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運動。（4）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下向南按鈕，光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)4秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在光伏電池組件向南偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)南限位位置開關(guān)，光伏電池組件停止偏轉(zhuǎn)運動。（5）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下東西按鈕，擺桿由東向西偏轉(zhuǎn)4秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在擺桿由東向西偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)東西限位位置開關(guān)，擺桿停止偏轉(zhuǎn)運動。（6）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下西東按鈕，擺桿由西向東偏轉(zhuǎn)3秒后停止偏轉(zhuǎn)運動。在擺桿由西向東偏轉(zhuǎn)的過程中，按下停止按鈕或急停按鈕或到達(dá)西東限位位置開關(guān)，擺桿停止偏轉(zhuǎn)運動。（7）PLC處在手動控制狀態(tài)時，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）PLC處在手動控制狀態(tài)時，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。2.單循環(huán)調(diào)試（1）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下向東按鈕，光伏電池組件連續(xù)向東偏轉(zhuǎn)，直至接觸到東限位位置，向東偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向東偏轉(zhuǎn)。（2）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下向西按鈕，光伏電池組件連續(xù)向西偏轉(zhuǎn)，直至接觸到西限位位置，向西偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向西偏轉(zhuǎn)。（3）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下向北按鈕，光伏電池組件連續(xù)向北偏轉(zhuǎn)，直至接觸到北限位位置，向北偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向北偏轉(zhuǎn)。（4）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下向南按鈕，光伏電池組件連續(xù)向南偏轉(zhuǎn)，直至到達(dá)南限位位置，向南偏轉(zhuǎn)停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，光伏電池組件停止向南偏轉(zhuǎn)。（5）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下東西按鈕，擺桿連續(xù)由東向西偏轉(zhuǎn)，直至到東西限位位置停止偏轉(zhuǎn)，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，擺桿停止偏轉(zhuǎn)。（6）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下西東按鈕，擺桿連續(xù)由西向東偏轉(zhuǎn)，直至到達(dá)西東限位位置停止偏轉(zhuǎn)，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，擺桿停止偏轉(zhuǎn)。（7）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下燈1按鈕，燈1按鈕指示燈及投射燈1持續(xù)點亮，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）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下燈2按鈕，燈2按鈕指示燈及投射燈2持續(xù)點亮，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。四、觸摸屏組態(tài)與通訊設(shè)置（4分）設(shè)計電站調(diào)試界面要求：設(shè)計控制光伏電站1、光伏電站2、風(fēng)電場的調(diào)試按鈕。當(dāng)PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下光伏電站1、光伏電站2調(diào)試按鈕，對應(yīng)電站投入運行3秒；按下風(fēng)電場調(diào)試按鈕，風(fēng)電場投入運行，再次按下風(fēng)電場調(diào)試按鈕，風(fēng)電場切除運行；光伏電站1啟動投射燈1點亮；光伏電站2啟動投射燈2點亮；風(fēng)電場啟動軸流風(fēng)機以45hz啟動；在此過程中，按下停止按鈕或急停按鈕，對應(yīng)電站和負(fù)載停止運行。任務(wù)二:風(fēng)電場的搭建(25%)風(fēng)電場的安裝與搭建（7分）1.風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖14風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖風(fēng)力供電裝置與供電系統(tǒng)的安裝與接線圖如圖14所示。接線要求同光伏電站的相關(guān)要求。2.風(fēng)力供電系統(tǒng)的安裝與接線（1）控制單元的布線與接線在不改變風(fēng)力供電控制單元的按鈕、旋鈕、急停按鈕的功能，按照表3配置表及表4要求，完成風(fēng)力供電控制單元的布線與接線。（2）S7-200SMARTPLC的布線及接線S7-200SMARTSR40PLC的輸入輸出配置如表3所示。根據(jù)表3S7-200SMARTSR40PLC的配置，完成S7-200SMARTPLC的布線與接線，接線的線徑和顏色要求見表4。表3S7-200SMARTSR40PLC的輸入輸出配置表序號輸入輸出配置序號輸入輸出配置1Q0.0繼電器KA15線圈16I0.0旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動擋2Q0.1繼電器KA16線圈17I0.1啟動按鈕3Q0.2繼電器KA17線圈18I0.2停止按鈕4Q0.3繼電器KA18線圈19I0.3急停按鈕5Q0.4繼電器KA19線圈20I0.4側(cè)風(fēng)偏航按鈕6Q0.5停止按鈕指示燈21I0.5恢復(fù)按鈕7Q0.6順時按鈕指示燈22I0.6順時按鈕8Q0.7逆時按鈕指示燈23I0.7逆時按鈕9Q1.0側(cè)風(fēng)偏航按鈕指示燈24I1.0風(fēng)場機構(gòu)順時到位開關(guān)10Q1.1恢復(fù)按鈕指示燈25I1.1風(fēng)場機構(gòu)逆時到位開關(guān)11Q1.2啟動按鈕指示燈26I1.2側(cè)風(fēng)偏航45°到位開關(guān)121M0V27I1.3側(cè)風(fēng)偏航90°到位開關(guān)132M0V28I1.4側(cè)風(fēng)偏航初始位開關(guān)141L+24V29I1.5風(fēng)速檢測信號152L+24V表4S7-200SMARTSR40PLC接線的線徑和顏色要求序號起始端結(jié)束端線型序號起始端結(jié)束端線型1L1接線排L0.75mm2紅色17I1.1略0.3mm2藍(lán)色2N接線排N0.75mm2黑色18I1.2略0.3mm2藍(lán)色3GND接線排PE0.75mm2黃綠色19I1.3略0.3mm2藍(lán)色41M略0.3mm2白色20I1.4略0.3mm2藍(lán)色51L略0.3mm2紅色21I1.5略0.3mm2藍(lán)色62L略0.3mm2紅色22Q0.0略0.3mm2藍(lán)色73L略0.3mm2紅色23Q0.1略0.3mm2藍(lán)色8I0.0略0.3mm2藍(lán)色24Q0.2略0.3mm2藍(lán)色9I0.1略0.3mm2藍(lán)色25Q0.3略0.3mm2藍(lán)色10I0.2略0.3mm2藍(lán)色26Q0.4略0.3mm2藍(lán)色11I0.3略0.3mm2藍(lán)色27Q0.5略0.3mm2藍(lán)色12I0.4略0.3mm2藍(lán)色28Q0.6略0.3mm2藍(lán)色13I0.5略0.3mm2藍(lán)色29Q0.7略0.3mm2藍(lán)色14I0.6略0.3mm2藍(lán)色30Q1.0略0.3mm2藍(lán)色15I0.7略0.3mm2藍(lán)色31Q1.1略0.3mm2藍(lán)色16I1.0略0.3mm2藍(lán)色32Q1.2略0.3mm2藍(lán)色（3）繼電器組的配置、布線與接線圖15風(fēng)力供電系統(tǒng)繼電器接線圖①將風(fēng)力供電系統(tǒng)繼電器組從左向右分別定義為KA15～KA18。其中繼電器KA15用于風(fēng)場順時運動控制，KA16用于尾舵?zhèn)蕊L(fēng)偏航的控制，繼電器KA17用于風(fēng)場逆時運動控制，KA18用于尾舵撤銷側(cè)風(fēng)偏航控制。繼電器KA19用于控制風(fēng)力電站投入/切出；繼電器組的接線見圖15所示。②繼電器布線與接線要有合理的線標(biāo)套管，其中線標(biāo)套管K13～K20用于互鎖信號，線標(biāo)套管不得與其它導(dǎo)線的線標(biāo)套管號碼重復(fù)命名（電源線除外）。二、風(fēng)電場的編程與調(diào)試（14分）風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)有兩個狀態(tài)，選擇開關(guān)撥向手動控制狀態(tài)時，可以進(jìn)行風(fēng)場運動和側(cè)風(fēng)偏航運動的手動調(diào)試；PLC處在自動控制狀態(tài)下，可以完成單循環(huán)控制。1.手動調(diào)試（1）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下順時按鈕，風(fēng)場運動機構(gòu)箱順時移動3秒后停止移動，同時順時按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕或風(fēng)場運動機構(gòu)箱順時移動到限位開關(guān)時，順時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運動機構(gòu)箱停止移動。（2）PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下逆時按鈕，風(fēng)場運動機構(gòu)箱逆時移動3秒后停止移動，同時逆時按鈕指示燈亮3秒，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕或風(fēng)場運動機構(gòu)箱逆時移動到限位開關(guān)時，逆時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運動機構(gòu)箱停止移動。PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下偏航按鈕，風(fēng)力發(fā)電機作側(cè)風(fēng)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(cè)風(fēng)偏航90°到位開關(guān)時，偏航按鈕指示燈熄滅，側(cè)風(fēng)偏航動作停止。PLC處在手動控制狀態(tài)時，按下恢復(fù)按鈕，風(fēng)力發(fā)電機作撤銷側(cè)風(fēng)偏航動作3秒后停止移動，同時恢復(fù)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(cè)風(fēng)偏航運動到初始位置停止時，恢復(fù)按鈕指示燈熄滅，撤銷側(cè)風(fēng)偏航停止。2.單循環(huán)調(diào)試（1）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下順時按鈕，風(fēng)場運動機構(gòu)箱連續(xù)順時移動，同時順時按鈕指示燈常亮，直至到順時限位開關(guān)，順時移動停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，順時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運動機構(gòu)箱停止移動。（2）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下逆時按鈕，風(fēng)場運動機構(gòu)箱連續(xù)逆時移動，同時逆時按鈕指示燈常亮，直至到逆時限位開關(guān)，逆時移動停止，在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，逆時按鈕指示燈熄滅，風(fēng)場運動機構(gòu)箱停止移動。（3）PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下偏航按鈕，風(fēng)力發(fā)電機連續(xù)作側(cè)風(fēng)偏航動作，同時偏航按鈕指示燈常亮，到達(dá)側(cè)風(fēng)偏航45°到位開關(guān)位置時，偏航按鈕指示燈熄滅，側(cè)風(fēng)偏航動作停止；在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，偏航按鈕指示燈熄滅，偏航動作停止。（4)PLC處在自動控制狀態(tài)時，按下恢復(fù)按鈕，風(fēng)力發(fā)電機連續(xù)作撤銷側(cè)風(fēng)偏航動作，同時恢復(fù)按鈕指示燈常亮，當(dāng)運動到初始位置時，恢復(fù)按鈕指示燈熄滅，撤銷側(cè)風(fēng)偏航停止。在此過程中按下停止按鈕或急停按鈕，恢復(fù)偏航按鈕指示燈熄滅，恢復(fù)偏航動作停止。三、蓄電真實及模擬充放電數(shù)據(jù)（4分）設(shè)置風(fēng)力供電系統(tǒng)觸摸屏，在觸摸屏上能實時顯示，風(fēng)力電站輸出電壓，蓄電池實測電壓，蓄電池充電電流，蓄電池放電電流。任務(wù)三：風(fēng)光互補系統(tǒng)監(jiān)控與能源管理(35%)一、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的安裝與接線（6分）圖16逆變與負(fù)載系統(tǒng)接線圖按照圖16所示電路，完成逆變與負(fù)載系統(tǒng)中負(fù)載的接線。接線要求同光伏電站的相關(guān)要求。二、多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運營（32分）表5、表6分別為電源類型定義表和多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運營表。表5電源類型定義表序號電站名稱電站定義11號光伏電站常用電站22號光伏電站備用電站13風(fēng)電場備用電站21.風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)運行管理界面多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運營的控制動作要求如下：（1）當(dāng)上位機風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中風(fēng)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，并當(dāng)光伏供電控制單元及風(fēng)力供電控制單元的選擇開關(guān)都撥向自動控制狀態(tài)，將常用電站控制旋鈕置于投入，則常用電站投入發(fā)電，同時投射燈1亮，舞臺燈工作，且系統(tǒng)首先檢測擺桿是否處于西東限位且光伏組件是否處于東限位，若均在則表示光伏供電系統(tǒng)處于初始位；若不在初始位置，啟動指示燈以1Hz閃爍，同時光伏供電系統(tǒng)處于回初始位的過程中。在上述過程執(zhí)行中，若將常用電站轉(zhuǎn)為切出或按下光伏供電裝置的停止按鈕時，則投射燈1熄滅，舞臺燈負(fù)載停止工作。當(dāng)按下停止按鈕時，應(yīng)能將常用電站旋鈕自動轉(zhuǎn)為切出狀態(tài)。光伏供電裝置無需動作，光伏電池組件無需對光跟蹤。（2）將備用電站1控制旋鈕置于投入或到達(dá)初始位后，，則備用電站1投入發(fā)電，同時投射燈2亮。投射燈2點亮，光伏電站對光跟蹤，跟蹤到位后，擺桿由東向西斷續(xù)運動，即擺桿先移動6s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(jìn)行，下同），跟蹤到后，擺桿再次移動6s停止，光伏電站再次對光跟蹤，直至擺桿到達(dá)東西限位后，擺桿停止移動，光伏電站對光跟蹤，跟蹤到后，擺桿由西向東連續(xù)移動到垂直位置后停止,同時光伏電站跟蹤，跟蹤到位后擺桿隨即再次由西向東連續(xù)移動到西東限位后，光伏電站對光跟蹤。跟蹤結(jié)束2s后，恢復(fù)初始位，自動過程結(jié)束。在此過程中警示燈工作。若備用電站1轉(zhuǎn)為切出時，則投射燈2熄滅，警示燈負(fù)載停止工作，系統(tǒng)無動作。在上述過程執(zhí)行中，按下光伏供電系統(tǒng)的急停或停止按鈕，程序立即結(jié)束，所有動作停止。光伏供電系統(tǒng)上的所有點動控制按鈕應(yīng)無效。（3）將上位機風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面中備用電站2旋鈕置于投入狀態(tài)，且系統(tǒng)首先檢測風(fēng)場機構(gòu)是否處于逆時限位和尾翼側(cè)風(fēng)是否處于0度限位，若均在則表示風(fēng)力供電系統(tǒng)處于初始位；若不在初始位置，啟動指示燈以1Hz閃爍并回初始限位，則軸流風(fēng)機運行規(guī)律如圖17所示如此循環(huán)，當(dāng)檢測到高風(fēng)速時，電機負(fù)載才能啟動運行，高風(fēng)速時風(fēng)場順時運動并側(cè)風(fēng)偏航，低風(fēng)速時風(fēng)場逆時運動并恢復(fù)側(cè)風(fēng)偏航。在上述過程執(zhí)行中，將備用電站2置于切出位則備用電站2切出，電機負(fù)載停止工作，風(fēng)力供電裝置停止，控制軸流風(fēng)機的變頻器停止。圖17軸流風(fēng)機運行規(guī)律（4）當(dāng)按下停止或急停按鈕時，應(yīng)能將所有電站旋鈕自動轉(zhuǎn)為切出狀態(tài)。圖18風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面圖①控制軸流風(fēng)機的變頻器頻率設(shè)定值控件及實際值顯示控件。②能夠根據(jù)任務(wù)三中多能源、多負(fù)載能源調(diào)度運營中的任務(wù)要求實現(xiàn)表10功能。要求在相關(guān)繼電器動作時，界面上的相應(yīng)觸點能同步開斷；負(fù)載工作時，顯示綠色，停止工作時，顯示紅色；電站投入時，對應(yīng)的狀態(tài)指示燈顯示綠色。③設(shè)計光伏供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電系統(tǒng)的面板操作控件、位置控件以及它們的指示燈顯示控件，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制要求。界面上的面板操作控件、位置控件以及指示燈，應(yīng)與光伏供電系統(tǒng)、風(fēng)力供電系統(tǒng)控制面板上的按鈕、指示燈具有相同的功能或作用。并要求相關(guān)按鈕按下或達(dá)到相應(yīng)位置時，控件指示燈顯示綠色，否則為紅色。2.身份登錄管理界面圖19身份登陸管理界面圖20管理員登陸后界面圖21運維員登錄后界面組態(tài)軟件運行后，僅能顯示登錄界面，如圖19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(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)運營管理界面、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集界面、逆變與負(fù)載系統(tǒng)的監(jiān)控界面、能源管理界面，并能進(jìn)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(shè)備檢測與控制界面，并能進(jìn)行操作控制。當(dāng)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(tǒng)提示“用戶不存在”，當(dāng)密碼錯誤時，系統(tǒng)提示“密碼錯誤”。以管理員身份登陸后界