风光互补发电系统安装与调试(高职组) 任务书(04)
风光互补发电系统安装与调试
2017年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案申报书赛项名称：风光互补发电系统安装与调试赛项组别：中职组□高职组■专业大类：能源动力与材料方案设计专家组组长：狄建雄专家组组长手机：方案申报单位（盖章）：全国机械职业教育教学指导委员会全国电力职业教育教学指导委员会方案申报负责人：吕冬明联系手机：邮箱号码：通讯地址：北京市西城区三里河路46号邮政编码： 100823申报日期： 2016年8月25日2017年全国职业院校技能大赛竞赛项目方案一、赛项名称（一）赛项名称风光互补发电系统安装与调试（二）压题彩照图1.1 赛项设备照片（三）赛项归属产业类型新能源产业、先进制造产业、新材料产业、电子信息产业、物联网产业。
（四）赛项归属专业大类（涉及的专业太多，且不是大类，建议：只提53、56两大类等）高职高专教育教学专业目录（2015年版）：53能源动力与材料大类530103 电力系统自动化技术530110电源变换技术与应用530112分布式发电与微电网技术5303新能源发电工程类530301风力发电工程技术530302风电系统运行与维护530304光伏发电技术与应用5306 非金属材料类530605光伏材料制备技术56 装备制造大类5601机械设计制造类560101 机械设计与制造5602机电设备类560201自动化生产设备应用560202 机电设备安装技术560203 机电设备维修与管理560207 新能源装备技术5603 自动化类560301 机电一体化技术560302 电气自动化技术560304 智能控制技术560305 工业网络技术61 电子信息大类610102应用电子技术610105智能终端技术与应用610106 智能监控技术应用610110 电子电路设计与工艺610112 电子测量技术与仪器610115 移动互联应用技术610117 光伏工程技术610119 物联网应用技术6102 计算机类610202计算机网络技术610208嵌入式技术与应用6103 通信类610301 通信技术610302 移动通信技术610307 物联网工程技术二、赛项申报专家组三、赛项目的国家“十三五”规划纲要明确提出：未来五年，国家将加大对能源结构优化升级，清洁能源已作为国家优先发展地位。
GZ-047-“风光互补发电系统安装与调试”赛项规程(高职组)
2016年全国职业院校技能大赛高职组“风光互补发电系统安装与调试”赛项规程一、赛项名称赛项编号：GZ-047赛项名称：风光互补发电系统安装与调试英语翻译：Installation and Commissioning of Hybrid Wind/PV Power Generating System赛项组别：高职组赛项归属产业：制造二、竞赛目的通过竞赛，检验和展示高职院校能源产业、加工制造、信息技术等相关专业教学改革成果以及学生的通用技术与职业能力，引领和促进高职院校与本赛项相关专业的教学改革，激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性，推动提升高职院校的人才培养水平。
三、竞赛内容本竞赛由技能、综合素质二部分内容组成，其中技能部分占权重95%，职业素养部分占权重5%。
竞赛时间为4小时。
具体见表1。
表1 竞赛内容、时间与权重表（一）技能竞赛内容技能竞赛4小时,在KNT-WP01风光互补发电实训系统平台上进行。
竞赛内容涉及光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统、监控系统的安装、接线、测试、编程、调试、故障排除、分析等实训考核以及职业素养考核。
根据任务书,完成以下操作内容:（1）光伏电池组件、投射灯、光线传感器的安装。
光伏电池伏安特性的测试。
（2）光伏供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（3）光伏电池组件对光跟踪的程序编制和测试。
（4）蓄电池组充放电工作参数的测试、保护电路测试。
（5）光伏供电系统相关电路的绘制与分析。
（6）风力供电系统的控制单元、接口单元、可编程序控制器、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（7）风力发电机的输出特性测试。
（8）逆变器工作参数测试。
（9）逆变系统相关电路的绘制与分析。
（10）逆变负载的组建。
（11）监控系统组态界面的设计与操作。
（12）通信系统的相关参数设置与测试。
风光互补发电系统安装与调试赛项规程
“2013年全国职业院校技能大赛”高职组风光互补发电系统安装与调试赛项规程一、赛项名称风光互补发电系统安装与调试二、竞赛目的本赛项面向高职院校新能源技术应用专业、自动化专业、电力电子专业、机电一体化及相关专业学生，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急需的应用型高技能人才；引领高职院校相关专业的教育教学改革，探索培养新能源产业光伏发电系统的安装、调试和维护的高素质技能型人才的新途径和新方法；展示高职院校相关专业的教学改革和实践成果，积极推进高职院校与企业的深入合作。
三、竞赛方式与内容（一）竞赛方式本赛项为团体赛，以院校为单位组队参赛，不得跨校组队。
每支参赛队由3名选手（设队长1名）和不超过2名指导教师组成。
参赛选手须为高职院校2013年度在校在籍学生。
在比赛期间的规定时间内，1名指导教师可以进入赛场口头指导一次，时间为5分钟，接受指导的时间计入竞赛总用时。
赛场开放，允许观众在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。
（二）竞赛内容竞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）光伏电池组件、投射灯、传感器的安装。
（2）光伏供电系统中的控制单元、接口单元、PLC、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（3）光伏电池伏安特性的测试。
（4）光伏电池组件对光跟踪的程序编制和测试。
（5）蓄电池组的安装、充放电工作参数的测试、保护电路测试。
（6）光伏供电系统相关电路的绘制。
（7）模拟风场组件安装。
（8）风力发电机的组装。
（9）风力发电机输出特性的测试。
（10）控制单元、接口单元、PLC、传感器、智能仪表、继电器等器件的安装、接线和测试。
（11）模拟风场控制的程序编制和测试。
（12）侧风偏航的控制与测试。
（13）风力供电系统相关电路的绘制。
（14）逆变器工作参数测试。
（15）逆变系统相关电路的绘制。
（16）逆变负载的组建。
2017 技能大赛 拟设赛题 高职 风光互补发电系统安装与调试 赛题
2017年全国风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛任务书2017年4月选手须知：（1）任务书共22页，如出现任务书缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。
（2）竞赛时间共4小时，包括系统安装时间、接线时间、程序设计与系统调试时间、测试时间、分析时间、答题时间和提交成果时间等，参赛团队应在4个小时内完成任务书规定内容。
参赛选手在竞赛过程中根据任务书要求，将各系统的运行记录或程序文件存储到指定的计算机的盘目录下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件不予给分。
（3）参赛选手提交的试卷不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
（4）参赛选手认定竞赛设备的器件有故障可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣该参赛队2分。
（5）竞赛过程中，参赛选手要遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成的器件损坏，不予更换。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成贵重器件损坏，停止该队比赛，竞赛成绩作为零分。
（6）在竞赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为，裁判长按照规定扣减相应分数。
情节严重的取消竞赛资格，竞赛成绩记为零分。
一、竞赛设备描述竞赛设备以“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统外形图（a）光伏供电装置（b）风力供电装置（c）光伏供电系统（d）风力供电系统（e）逆变与负载系统（f）监控系统1．光伏供电装置光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。
光伏供电装置的光伏电池组件偏移方向的定义和摆杆移动方向的定义如图2所示，靠近摆杆的投射灯定义为投射灯1（简称灯1），另1盏投射灯定义为投射灯2（简称灯2）。
2017 技能大赛 拟设赛题 高职 风光互补发电系统安装与调试 监控及能源信息化管理2
任务四：监控与能源信息化管理(20%)一、监控系统通信电缆的制作与接线（2分）1.通信电缆线的制作与接线焊接KNT-WP01型风光互补发电实训系统上的COM端口并与系统接线。
焊接光伏供电系统触摸屏通信线并与系统接线。
2.监控系统通信设置正确设置通信参数，完成监控系统的通信。
二、触摸屏组态功能设计与调试（4分）要求在光伏供电系统的触摸屏上设计下列二个界面，并要求在其中某个界面，能直接切换回另一个界面。
1．设计光伏控制单元界面要求：设计的光伏控制单元界面中，各控件名称与光伏供电系统中的光伏供电控制单元的按钮、急停按钮、指示灯的名称要对应、功能要一致（旋钮不设计）。
要求光伏控制单元界面的按钮布局、功能与实际面板一致。
按钮指示灯的状态与实际面板同步显示。
2．设计光伏发电系统监控界面要求：设计的光伏发电系统实时界面中，有光伏矩阵实时电压和电流、蓄电池实时电压和电流的显示。
三、上位机组态功能设计与调试（10分）设计要求：设计风光互补系统总控界面、供电系统监控界面、逆变系统监控系统等3个独立界面。
要求各个界面的界面名称、控件布局、颜色与要求界面一致，用中文标识。
各界面中相关按钮控件、位置控件、指示灯控件、下拉菜单等的名称必须用中文名称，图表、曲线、显示控件也应有中文名称及单位。
1.设计风光互补系统总控界面要求设计能源从2个光伏电站、1个风力电站，经蓄电池，再经逆变器到负载，风光互补系统总控界面如图10所示。
图10 风光互补系统总控界面示意图（1）设计风光互补系统总控界面，总控界面布局如图10所示。
要求在相关继电器动作时，界面上的相应触点能同步通断。
（2）设计风光互补操作控件。
在风光互补系统总控界面上设计风光互补启动/停止旋钮控件；设计投射灯1投入/切断旋钮控件，投射灯2投入/切断旋钮控件，轴流风机启动/停止按钮控件及变频器频率设定值及实际值显示控件；设计1号光伏电站运行指示灯控件、2号光伏电站运行指示灯控件、风力电站运行指示灯控件。
对中职组技能大赛项目“风光互补发电设备安装与调试”的研究
均以国家职业标准 《 维修电工》 高级工 （ 国家职业 资格 三级 ） 的要求为基础 ， 不 同组别难易程 度有一定 区分 。竞赛 内容依 据国家职业标 准所规定 的应 知 、应会 等要 求 ，分为理论知 识、 操作技能两个部分。我对中职组技能大赛 比赛内容研究
如下 ：
一
、
理 论 知识 竞 赛 部 分
路正确率放首位 ；要及时掌握技能大赛 比赛点所用设备 的 外形 ， 技能 大赛 比赛点 的考场布置环境 ， 全真 模拟 ， 消除 紧
张情绪 ， 】 ｆ １ １ 南京康尼科技 实业有 限公 司开发 的 ＫＮＴ — ＷＰ ０ ２型
风 光 互 补 发 电 实训 系统 教 程
理论知识竞赛采 取试题答 卷（ 闭卷 ） 方式进行 ， 内容为 技能竞赛相关 的理论知识 （ 含光 伏发 电、 电工 电子 、 电力 电 子、 电气控制与 Ｐ Ｌ Ｃ 、 电工 电子仪表 、 计算机 与通信 、 安全用 电、 力控软件 等 ） 和工作 过程知识 。时间 ６ ０分钟。
二、 操作 技 能竞 赛 部 分 操作技 能竞赛 以现 场实际操 作的方式进行。选手在规 定时间 内， 根据竞赛 时发给 的工作任务 书， 参赛选手完成下 列工作任务 ， 各组别竞赛时间均为 ４ 小 时。 中职学生组 （ 团体项 目） 比赛 内容 ： （ １ ） 完成 Ｋ Ｎ Ｔ — Ｓ Ｐ Ｖ ０ ２型 光伏 发电实训 系统 的光伏供 电装置的部分工作单元 的安装 与调试。（ ２ ） 完成 Ｋ Ｎ Ｔ — Ｓ Ｐ Ｖ ０ ２型光伏发 电实训系统 的光伏 供电系统的部分工作单元的接线 。 （ ３ ） 编写 Ｐ Ｌ Ｃ控制程序并 调试 ， 达到任务 书的功能和技术要求 。（ ４ ） 进行蓄 电池 的充 电过程的检测 ， 达到任务书 的功 能和技术要求。 （ ５ ） 完成逆 变器的参数测量 ， 达到任务 书的功能和技术要求 。（ ６ ） 完成 监控系统 组态界面设计 ，达到任务 书的功 能和技术要 求 。 （ ７ ） 焊接与光伏发电相关 的功能板 。 三、 Ｋ Ｎ Ｔ — ＷＰ ０ ２型 风 光 互 补 发 电 实 训 系 统 的 组 成 部 分 的介绍 ： Ｋ Ｎ Ｔ — ＷＰ ０ ２型风光互补发 电实训系统是 由光伏供 电装
对中职组技能大赛项目“风光互补发电设备安装与调试”的研究
对中职组技能大赛项目“风光互补发电设备安装与调试”的研究一、项目背景“风光互补发电设备安装与调试”是一项在中等职业学校技能大赛中的比赛项目。
该项目要求参赛选手能够进入安装位置，正确组装和安装风光互补发电系统，并完成调试和运行。
该项目的较高难度和技术含量使得该赛事备受关注。
二、项目介绍1. 风光互补发电系统的原理风光互补发电系统是一种利用太阳能光能和风能进行发电的可再生能源发电系统。
太阳能电池板和风力发电机将能源转化为电能，在电控部分对电能进行调整和管理，最终输出交流电。
2. 项目安装的具体流程比赛选手需要在规定的时间里完成以下操作：1.前期准备：了解整个系统的构成和原理，准备好所需的工具和材料。
2.安装结构：比赛选手需要建立安装基础和框架，使其支撑整个系统的重量，以便后续安装。
3.安装风力发电机：将风力发电机组装到安装结构上，并完成相应的接线。
4.安装太阳能电池板：将太阳能电池板固定在安装结构上，并完成相应的接线。
5.安装电控箱：将电控箱与上述设备进行适当地接线连接。
6.调试并测试：通过对整个系统进行调试、测试和运行，来保证系统的稳定可靠。
三、项目技能要求1.具备一定的组织和协调能力，能够领导团队完成整个项目的建设和调试。
2.具备基本的电路计算和熟悉电路图的设计，能够对系统的电路进行设计、调试和维护。
3.了解风能和太阳能的原理和性能，能够熟练地安装、配合组装风力发电机和太阳能电池板。
4.科学地选择并使用专业工具，并熟悉相关机械设备、五金制品和材料。
四、使用技巧1.在进行整个项目之前，了解整个系统的构成和原理，并准备好所需工具和材料。
2.在安装和调试整个系统时，要遵守各个组件的要求。
3.注意各个部分之间的内部和外部接线。
4.测试整个系统前，先使用万用表检查各个接线的连通性和电压条件。
5.对软件控制系统进行测试和调试，保证整个系统的稳定可靠性。
五、经验总结在完成整个项目过程中，我们准备了很多工具和材料，因此我们很容易在安装和调试过程中遇到各种各样的问题。
风光互补发电系统的安装与调试江苏高职评分表B
2012年江苏省高职技能大赛风光互补发电系统安装与调试赛项竞赛任务书评分表（B）中国.江苏2012年5月注意事项：（1）每一组裁判评判一项任务，评判结束要确认签名。
（2）竞赛名次按江苏省高职技能大赛有关文件排定。
工位号：竞赛开始时间：完成时间：竞赛用时：成绩：裁判长签名：任务一评分表（共10分）评分内容配分分项内容评分标准分值得分备注任务一：光伏供电装置器件安装7光伏电池组件安装位置不正确，不得分；器件安装松动1处扣0.5分4投射灯安装 1.5摆杆支架安装1光线传感器安装0.5接线与布线3光伏电池组件接线与布线接错1根连接线，扣2分；连接线有1处无焊接扣1分；焊接有1处没有用胶带缠绕包扎扣1分2投射灯接线与布线接错1根连接线，扣1分1任务二评分表（共31分）评分内容配分分项内容评分标准分值得分备注任务二：光伏供电系统器件安装1光伏供电控制单元安装安装松动扣1分1接线与布线14光伏供电控制单元接线连接线错接1根扣1分；管型端子或叉型端子接线处松动1个扣0.5分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣0.5分；填写表1缺1行或错1行扣0.1分7S7-200PLC接线连接线错接1根扣1分；管型端子或叉型端子接线处松动1个扣0.5分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣0.5分；填写表3缺1行或错1行扣0.1分7光伏组件的光源跟踪调试10手动控制时，光伏组件东、西、南、北偏转分别按下向东、向西、向北和向南按钮，相应的光伏电池组件不作相应偏转，各扣2分；相应的指示灯不亮，各扣0.5分；再次分别按下向东、向西、向北和向南按钮，相应指示灯不熄灭或光伏电池组件不停止移动，各扣0.5分2手动控制时，摆杆运动状态分别按下东西、西东按钮，摆杆不作相应偏转，各扣2分；相应指示灯不亮各扣0.5分；再次分别按下东西、西东按钮，摆杆不停止移动，各扣2分；相应指示灯不熄灭各扣0.52分；摆杆移动到极限位置不停止移动，扣2分，相应指示灯不熄灭各扣0.5分手动控制时，投射灯状态分别按下灯1和灯2按钮，灯1和灯2不亮，各扣1分；相应指示灯不亮，各扣0.5分；再次分别按下灯1和灯2按钮，灯1和灯2不亮，各扣1分；相应指示灯不熄灭，各扣0.5分2自动控制按下启动按钮摆杆不连续向东移动或不按要求移动，扣2分；摆杆到达右极限位置不停止移动扣2分，随后有1盏投射灯不亮，扣1分；光伏电池组件不跟踪或不按要求跟踪，扣2分；摆杆到达垂直接近开关位置不停止移动扣2分；灯2不按要求闪烁扣1分4光伏组件的输出特性测试3输出特性曲线记录少1组扣1分；输出特性曲线错误，扣3分；少1条曲线扣2分；1处坐标参数不规范扣1分；缺少1组或错1组计量单位扣1分；填写表4缺1组或错1组扣0.5分3模拟充电3蓄电池的模拟充电错1个图或缺1个图扣1分3合计任务三评分表（共5分）评分内容配分分项内容评分标准分值得分备注任务三：风力供电装置器件安装5风力发电机安装叶片、导流罩、尾舵、侧风偏航机械传动机构缺少1个部件扣2分；安装松动1处，扣1分5任务四评分表（共25分）评分内容配分分项内容评分标准分值得分备注任务四：风力供电系统器件安装1风力供电控制单元安装安装松动扣1分1接线与布线9风力供电控制单元接线连接线错接1根扣1分；管型端子或叉型端子接线处松动1个扣1分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣1分5S7-200PLC接线连接线错接1根扣1分；管型端子或叉型端子接线处松动1个扣1分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣1分4调试10手动控制时，风向运动装置状态风向运动装置不运动，扣2分；无限位保护功能，扣2分2手动控制时，变频器状态变频器参数设置不正确扣2分2手动控制时，侧风偏航状态无侧风偏航功能扣2分2自动控制风向运动装置不运动或不按要求运动，扣2分；轴流风机不旋转扣2分；调节变频器频率，当风速超过DSP控制器规定值时，风力发电机不作侧风偏航，扣2分；当风速低于DSP控制器规定值时，侧风偏航不恢复扣2分；启动时，侧风偏航不恢复扣2分4绘制电路图5风力供电主电路图电气符号不符合国标1处扣0.2分；需要互锁的环节有1处没有互锁扣1分；没有采用标准图框扣1分；无标题栏扣1分5任务五评分表（共12分）评分内容配分分项内容评分标准分值得分备注任务五：逆变与负载系统器件安装3变频器器件安装松动扣1分1三相交流电机器件安装松动扣1分1发光管显示模块器件安装松动扣1分1布线与接线4变频器连接线错接1根扣1分；管型端子或叉型端子接线处松动1个扣1分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣1分2三相交流电机管型端子或叉型端子接线处松动1个扣1分；管型端子或叉型端子接线处露铜1个扣0.5分；线标套管号码错1个扣1分1发光管显示模块线标套管号码错1个扣1分1调试3功能按钮操作操作变频器面板功能按钮，三相交流电机不变速旋转，扣2分1.5发光管显示模块发光管不亮，扣0.5分0.5死区波形无图扣1分；图错扣1分1分析2回答问题回答问题错误扣2分；不全面扣1.5分2说明：回答问题要基本符合以下要求（1）能够参考风光互补发电系统实训教程第页小结内容，表述清楚。
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2015年全国高职技能大赛
“康尼杯”
风光互补发电系统安装与调试赛项
任务书（04卷）
工位号:
比赛时间:
2015年06月
选手须知
（1）任务书共20页，如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。
（2）竞赛内容包括系统安装、布线与接线、程序设计、测试、分析、设计、答题、焊接和提交成果。
竞赛时间共6小时，参赛队应在规定的时间内完成任务书规定内容。
参赛选手在竞赛过程中根据任务书要求，将系统的运行记录或程序文件存储到指定的计算机的盘目录下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件不予给分。
（3）参赛选手提交的试卷不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
（4）参赛选手认定竞赛设备的器件有故障可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣该参赛队3分。
（5）竞赛过程中，参赛选手要遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成的器件损坏，不予更换。
竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成贵重器件损坏，停止该队比赛，竞赛成绩作为零分。
（6）在竞赛过程中，参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为，裁判按照规定扣减相应分数。
情节严重的取消竞赛资格，竞赛成绩记为零分。
（7）竞赛结束时，参赛选手要清洁工位。
一、竞赛设备描述
竞赛设备以“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）
图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统外形图
（a）光伏供电装置（b）风力供电装置（c）光伏供电系统
（d）风力供电系统（e）逆变与负载系统（f）监控系统
1．光伏供电装置
光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。
光伏供电装置的光伏电池组件偏移方向的定义和摆杆移动方向的定义如图2所示，靠近摆杆的投射灯定义为投射灯1（简称灯1），另1盏投射灯定义为投射灯2（简称灯2）。
型号、参数相同的4块光伏电池组件和光线传感器没有安装在光伏供电装置上。
2．光伏供电系统
光伏供电系统主要由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP核心单元、信号处理单元、接口单元、西门子S7-200 CPU226PLC、继电器组、蓄电池组、可调电阻、断路器、开关电源、应用软件、接线排、网孔架等组成。
光伏供电系统的光伏供电控制单元没有接线、西门子S7-200 CPU226PLC除了AC220V电源线和接地线外，其他接线已拆除；继电器组接线已拆除。
图2 光伏供电装置外形图及方向定义
3．风力供电装置
风力供电装置主要由水平轴永磁同步风力发电机、塔架和基础、测速仪、测速仪支架、轴流风机、轴流风机支架、轴流风机框罩、单相交流电动机、电容器、风场运动机构箱、护栏、连杆、滚轮、万向轮、微动开关和接近开关等设备与器件组成。
如图3所示是风力供电装置示意图，风场运动机构箱运动方向的定义已在图中标明。
水平轴永磁同步风力发电机由叶片、轮毂、发电机、机舱、尾舵、侧风偏航机械传动机构组成，除了叶片、轮毂、尾舵、侧风偏航机械传动机构罩之外，其他部件已安装完成。
另外，测速仪没有安装在测速仪支架上。
图3 风力供电装置示意图
4．风力供电系统
风力供电系统主要由风电电源控制单元、风电输出显示单元、触摸屏、风力供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200 CPU224PLC、变频器、继电器组、可调电阻、断路器、应用软件、开关电源、接线排、网孔架等组成。
风力供电系统的风力供电控制单元没有接线、西门子S7-200 CPU224PLC除了AC220V电源线、接地线以及Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1的接线外，其他接线已拆除。
5．逆变与负载系统
逆变与负载系统主要由逆变电源控制单元、逆变输出显示单元、DSP核心单元、DC-DC升压单元、单相桥逆变单元、变频器、三相交流电机、发光管舞台灯光模块、警示灯、接线排、断路器、网孔架等组成。
逆变与负载系统的接线均完成。
6．监控系统
监控系统主要由计算机、组态软件、接线排、网孔架等组成。
二、竞赛任务
任务一：光伏供电装置
1．光伏电池组件、光线传感器的安装
要求：
（1）将4块光伏电池组件正确地安装在光伏供电装置上，紧固件不松动。
（2）将光线传感器安装在4块光伏电池组件的中部位置，紧固件不松动。
2．光伏电池组件开路电压和短路电流的测量
将光伏供电控制单元的选择开关拨向手动控制状态，调节光伏供电装置的摆杆处于垂直状态，调节光伏电池组件正对着灯1或灯2。
要求：
（1）分别在摆杆垂直且灯1和灯2亮、摆杆垂直且灯1亮、灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置的三种情况下，用万用表测量任意1块光伏电池组件的输出开路电压和短路电流，在答题纸的表1中记录该光伏电池组件的开路电压值和短路电流值。
（2）将2块光伏电池组件并联连接。
分别在摆杆垂直且灯1和灯2亮、摆杆垂直且灯1亮、灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置的三种情况下，用万用表测量该并联连接的光伏电池组件开路电压和短路电流，在答题纸的表1中记录该并联连接的光伏电池组件开路电压值和短路电流值。
（3）将2块光伏电池组件串联连接，再将另外2块光伏电池组件串联连接，将2组串联连接的光伏电池组件组成并联连接。
分别在摆杆垂直且灯1和灯2亮、摆杆垂直且灯1亮、灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置的三种情况下，用万用表测量该2串2并连接的光伏电池组件开路电压和短路电流，在答题纸的表1中记录该2串2并连接的光伏电池组件开路电压值和短路电流值。
3．光伏电池组件接线
要求：
光伏电池组件的开路电压和短路电流测量结束后，请将4块光伏电池组件并联连接，焊接连接线并用热缩管包覆。
4．在答题纸中简述问题
任务二：光伏供电系统
1．西门子S7-200 CPU226PLC的配置
要求：
西门子S7-200 CPU226PLC的输入输出配置如表2所示，I1.2输入端口和I1.3输入端口分别连接光照度信号处理模块的OUTPUT端口的OUT1和OUT2，有关光照度信号处理模块的描述请见附录。
表2 S7-200 CPU226PLC的输入输出配置表
序号输入输出配置序号输入输出配置
1 I0.0 向北按钮23 I2.6 向东按钮
2 I0.1 向南按钮24 I2.7 向西按钮
3 I0.2 灯1按钮25 Q0.0 继电器KA3线圈
4 I0.3 灯2按钮26 Q0.1 继电器KA4线圈
5 I0.4 东西按钮27 Q0.2 继电器KA5线圈
6 I0.5 西东按钮28 Q0.3 继电器KA6线圈
7 I0.6 旋转开关自动挡29 Q0.4 继电器KA1线圈
8 I0.7 启动按钮30 Q0.5 继电器KA2线圈
9 I1.0 急停按钮31 Q0.6 灯1按钮指示灯、KA7线圈
10 I1.1 停止按钮32 Q0.7 灯2按钮指示灯、KA8线圈
11 I1.2 光照度信号处理模块OUT1 33 Q1.0 向东按钮指示灯
12 I1.3 光照度信号处理模块OUT2 34 Q1.1 向西按钮指示灯
13 I1.4 摆杆接近开关垂直限位35 Q1.2 向北按钮指示灯
14 I1.5 光伏组件向东、向西限位开
关
36 Q1.3 向南按钮指示灯
15 I1.6 光伏组件向北限位开关37 Q1.4 启动按钮指示灯
16 I1.7 光伏组件向南限位开关38 Q1.5 停止按钮指示灯。