图3.2.4 系统框图案例
①“光伏离网发电系统”页面:
? 使用图3.2.2的控件图标制作《分布式光伏系统原理图》中光伏离网发电系统及所
有交直流负载的控制开关按键。
按键自锁:开启设备上对应的继电器或接触器; 按键解锁:关闭设备上对应的继电器或接触器;
KM3与KM5、KA6与KA7互锁功能与设备上的功能保持一致;
采用的功能按键在自锁时控件颜色为绿色,按钮上的显示文本为“ON”;解锁后控件颜色为灰色,按钮上的显示文本为“OFF”。
? 使用图3.2.3所用的控件绘制光伏离网发电系统的系统框图,实现光伏离网发电系
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统的动画显示,系统框图案例如图3.2.4。
要求系统框图必须包含光伏单轴供电单元、蓄电池、光伏控制器、智能离网微逆变器系统、24V开关电源、所有负载、继电器、接触器及指示灯;
要求系统框图中器件的连接方式、器件的名称及功能与“任务一”中的接线要求一致,并能与设备同步运行;
要求系统框图中的继电器与接触器与设备同步接通、断开;
注:智能离网微逆变系统开启顺序,开启时必须先开启信号源输入(KA2),再开启功率源输入(KM1);智能离网微逆变系统关闭时,必须先关闭功率源输入(KM1),再关闭信号源输入(KA2)。未按照此顺序关闭智能离网微逆变系统的,造成设备损坏,按照竞赛规则扣分处理。
要求系统框图中的离网系统输出指示灯亮时为绿色,灭时为灰色;
要求系统框图中的交流灯/直流灯工作时的颜色与设备一致,灭时为灰色;蜂鸣器工作时的颜色为红色并闪烁,灭时为灰色,交流风扇与设备同步转动或停止;
要求系统框图中能源流向/导通与设备一致,能源导通的线路在框图中显示均为绿色,未导通的线路显示为红/黑色。
②“光伏并网发电系统”页面:
? 使用图3.2.2控件图标制作《分布式光伏系统原理图》中光伏并网发电系统及所有
交流负载的控制开关按键。
按键自锁:开启设备上对应的继电器或接触器; 按键解锁,关闭设备上对应的继电器或接触器;
KM3与KM5、KA6与KA7互锁功能与设备功能保持一致。
采用的功能按键在自锁时控件颜色为绿色,按钮上的显示文本为“ON”;解锁 控件颜色为灰色,按钮上的显示文本为“OFF”。
使用图3.2.3所用的控件绘制光伏并网发电系统的系统框图,实现光伏并网发电系统的动画显示,系统框图案例如图3.2.4。
要求系统框图必须包含可调直流稳压电源、并网逆变器、单相电能表、双向电能表、市电、所有交流负载、继电器、接触器及指示灯;
要求系统框图中器件的连接方式、器件的名称及功能与“任务一”中的接线要求
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一致,并能与设备同步运行;
要求系统框图中的继电器与接触器与设备同步接通及断开;
要求系统框图中的并网(市电接入)指示灯亮时为绿色,灭时为灰色;
要求系统框图中的交流灯工作时的颜色与设备一致,灭时为灰色;交流风扇与设备同步转动或停止;
要求系统框图中能源流向/导通与设备一致,能源导通的线路在框图中显示为绿色,未导通的线路显示为红/黑色。
(3)监控界面:
①实时显示光伏单轴的温度、湿度及光照度数据;
②实时显示直流电压电流组合表1和直流电压电流组合表2的电压及电流数据;实时显示交流电压电流组合表1和交流电压电流组合表2的电压及电流数据; ③实时显示智能离网微逆变系统的转换效率(%)数据; ④实时显示单相电能表的当前总有功电能数据;
⑤实时显示双向电能表有功总电能及反向有功总电能数据,并且要求监控界面显示的有功总电能数据大于0.01kWh;
⑥实时显示光伏并网发电(以远程监控系统采集的总发电量即有功总电能为准)替代煤炭发电所减少的CO2排放量;(已知使用1度煤炭发电的CO2排放系数为0.997kg/kWh,CO2排放量数值须精确到小数点后四位)
要求以上所有显示的数据须包含所显示数据的中文名称,并标注相关单位。 (4)顶部窗口:
图3.2.5 界面切换控件
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图3.2.6 急停控件
①要求在顶部窗口使用图3.2.5控件制作界面切换控件,实现相应账号权限下的任意界面的切换功能;
②要求实现能在任何界面(除登录界面外)实现一键退出组态软件;
③要求使用图3.2.6的控件制作急停按键,并实现在任何情况按下按键,立即关闭PLC所有输出;再次按下,急停按键复位,复位后不恢复急停前的功能;
采用的控件,处于急停状态时颜色为红色,处于复位状态时颜色为灰色; ④要求能够顶部窗口实时显示当天日期及时间,日期格式为XXXX年XX月XX,时间格式为XX:XX:XX ;
⑤要求顶部窗口的所有内容可以在操作界面离网页面、操作界面并网页面、监控界面的每个界面中显示。
注:图3.2.2、图3.2.3、图3.2.4、图3.2.5、图3.2.6彩图效果可查看“桌面/竞赛资料”文件夹中《2024年“分布式光伏系统的装调与运维”任务书图示》。
(5)运维界面
①保持分布式光伏并网系统的运行并以一分钟一次的频率进行数据采集;使用专家报表制作历史数据,采集内容有:时间、电站上网发电量、逆变输入实时功率、逆变输出实时电流、逆变输出实时电压以上电站数据持续至比赛结束(若并网系统运行过程有中断,则以最长的发电时段计算评分);
②制作一键导出控件,比赛结束前对电站历史数据进行导出保存。导出的内容包括采集数据的时间、电站上网发电量、逆变输入实时功率、逆变输出实时电流、逆变输出实时电压,文件保存在“桌面\\提交资料” 文件夹,保存的文件命名为《电站运行历史数据+工位号》,例如《电站运行历史数据001》。
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(三)分布式光伏系统运行测试验收(5分)
在完成电站的本地控制系统及远程监控系统的功能调试后,对分布式光伏系统进行运行,并对根据完工验收项目进行检测及验收,并把检测验收结果进行记录,形成交接材料。
(四)分布式光伏系统的运维(12分)
本阶段选手作为光伏运维系统的调试工程师,对分布式光伏系统进行故障排除及维护,实现光伏系统的正常运行。 1.分布式光伏系统的排故与运维
要求参赛选手对竞赛任务分布式光伏系统的安装与部署、分布式光伏系统的本地控制、分布式光伏系统的远程监控中预先设置的故障进行排除,故障类型包含:已连接线路、器件及程序等,任务要求如下:
(1)分析、寻找并排除相应故障,确保分布式光伏系统正常工作; (2)将具体的故障现象、故障原因进行记录。 故障说明如下:
(1)本次竞赛任务共预设故障6处,其中线路故障4处,PLC程序故障2处; (2)其中线路故障的设置并未影响到系统的正常安全上电,同时并未影响到系统并网、离网、电站运行等核心功能的实现;同时,线路故障未设置在柔性工位顶部和底部等涉及强电的未开放区域,以及光伏单轴涉及强电的区域;
(3)PLC程序故障涉及本地控制部分功能,在程序注释中标识了设置故障程序的区域,已写好的程序并未影响参赛选手对于其它PLC本地控制功能的正常开发和运行。
注:多排或漏排故障均不得分,错排故障要被扣分。
任务三、分布式光伏工程规划(15分)
某学校拟在校园建筑物楼顶上安装分布式光伏发电系统以期获得稳定的长期收益。能源建设区域的地图如图3.3.1所示。
本阶段选手作为此工程项目的系统工程师,须根据项目“模型参数设置说明”要求,在分布式光伏系统仿真规划软件的“地图1”“试题4”模型上建立方案,建立的方案以工位号命名,例如(001工位的方案名称,则为“001”。),并在“方案设计”
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