ZZ003光伏发电系统安装与调试赛项规程doc.docx
《ZZ003光伏发电系统安装与调试赛项规程doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ZZ003光伏发电系统安装与调试赛项规程doc.docx（44页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
ZZ003光伏发电系统安装与调试赛项规程doc
2017年全国职业院校技能大赛中职组
“光伏发电系统安装与调试”赛项规程
一、赛项名称
赛项编号：
ZZ-2017003
赛项名称：
光伏发电系统安装与调试
英语翻译：
InstallationandAdjustmentofPVPowerGenerationSystem
赛项组别：
中职组
赛项归属产业：
能源产业类、新能源产业类、加工制造类、信息技术类
二、竞赛目的
通过技能竞赛，培养学生光伏发电系统的安装、调试和维护综合实践及创新能力；测试学生分析问题、解决问题能力，以及团队协作、安全意识、心理素质等职业素养。
展示中职学校新能源技术应用专业及相关专业的教学改革和实践成果，对职业教育课程改革起到引领作用，促进中职学校紧贴新能源产业发展与需求，为社会培养新能源产业技术技能型人才。
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%，综合素质部分占权重5%。
竞赛时间为3小时。
具体请见表1
表1竞赛内容、时间与权重表
竞赛内容
竞赛时间（小时）
所占权重（%）
技能部分
3
95
综合素质
5
（一）技能竞赛内容
技能竞赛3小时,在KNT-SPV02型光伏发电实训系统平台上进行。
竞赛内容包括光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统、监控系统的安装、接线、测试、可编程序控制器的程序设计与调试、故障排除、焊接、分析等实训考核,根据任务书,完成以下操作内容:
1.光伏电站的搭建（45%）：
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；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；光伏电池组件对光跟踪的程序编制和测试；光伏供电系统相关电路的绘制与分析。
2.多电站光伏发电运营（25%）
（1）参赛选手根据任务书中的要求，将大赛提供的DSP核心单元、DC-DC升压单元、全桥逆变单元、交流电压表、交流电流表、触摸屏、变频器、交流电动机、LED显示模块等器件与组件安装在“逆变与负载系统”网孔架内（接线排和走线槽已经安装好）。
（2）完成逆变与负载系统的布线和接线。
（3）通过触摸屏设置蓄电池充放电参数，实现光伏电站对蓄电池组的充放电过程。
利用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。
（4）后台监控系统中设置SPWM、H桥死区、输出电压、频率等参数，利用示波器测量逆变器输出电压、死区时间、频率等参数并分析。
（5）绘制逆变与负载系统相关电路图。
（6）分析逆变与负载系统的有关理论问题。
（7）合理调度2个光伏电站的发电量，实现多电站、多负载能源系统调度运营。
3.监控与能源管理（25%）
（1）利用组态软件在监控系统中完成多能源多负载管理界面设计，分别显示光伏供电系统、逆变与负载系统的运行状态，实现远程控制要求。
（2）设计发电采集报表，记录光伏组件输出电压、电流；逆变与负载系统的逆变输入电压、输入电流、逆变输出电压、电流、频率等数据；实时统计系统的发电量和用电量。
利用记录的光伏组件输出电压和电流数值，输出光伏组件的输出特性曲线。
（3）通过对触摸屏的组态设计，实现触摸屏的本地控制功能。
（4）完成逆变与负载系统与后台监控系统的通信，实时监控逆变系统的运行状态。
4.职业素养考核（5%）
（1）现场操作安全保护：
应符合安全操作规程。
（2）操作岗位：
工具摆放、工位整洁、包装物品与导线线头等的处理符合职业岗位标准，节约电气耗材。
（3）团队合作精神：
应有合理地分工，团队配合紧密。
（4）参赛纪律：
参赛选手遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材。
四、竞赛方式
（一）本赛项为团体竞赛，每支参赛队由3名竞赛选手组成，性别不限，同一个参赛队的选手必须为同一所学校，不允许跨校组队。
（二）竞赛采用技能操作方式进行，技能竞赛在KNT-SPV02型光伏发电实训平台上进行，由3名选手合作完成技能竞赛任务书给定的任务。
（三）组织机构：
在全国职业院校技能大赛组委会的指导下，在赛区组委会的领导下，由全国机械职业教育教学指导委员会牵头成立2017年全国职业院校技能大赛中职组光伏发电系统安装与调试赛项执委会，下设本赛项专家组、裁判组、监督组、仲裁组等工作机构。
（四）本赛项不邀请境外代表队参赛，欢迎社会各界及境外组织组团到场观赛。
五、竞赛流程
竞赛流程包括竞赛日程和内容，请见表2。
表2竞赛日程与内容
日期
时间
内容
地点
备注
比赛前一天
12:
00前
各参赛队报到
酒店
9:
00-10:
30
专家组工作会
学校
10:
30-12:
00
裁判员培训
学校
13:
30-14:
15
领队会、抽签
学校
场次抽签
14:
30-15:
20
选手熟悉赛场
学校
15:
30-16:
00
开赛式
学校
16:
00-20:
00
赛场封闭，预设比赛状态
学校
正式比赛当天
6:
00-6:
10
裁判赛前准备
学校
裁判安检封闭
6:
10-6:
30
第一场选手赛前准备
赛场
选手检录抽签
6:
30-7:
00
第一场入场检查
赛场
设备工具检查
7:
00-10:
00
第一场正式比赛
学校
9:
30开始
第二场选手封闭
学校
安检检录封闭
10:
00-12:
00
第一场评分
学校
12:
00-14:
30
第二场赛前设备恢复
学校
与第一场同卷
14:
10-14:
30
第二场选手赛前准备
赛场
选手抽签
14:
30-15:
00
第二场入场检查
赛场
设备工具检查
15:
00-18:
00
第二场正式比赛
学校
18:
00-20:
00
第二场评分
学校
20:
00-21:
30
统分出成绩
学校
核查、上报、打印证书
比赛后一天
9:
00-9:
30
闭赛式
学校
点评、成绩公布
六、竞赛试题
（一）本赛项建立不少于组成十套赛卷容量的题库，竞赛前一个月在全国职业技能大赛官网上公布题库及样卷。
（二）正式比赛用卷由专家组在公布的题范围内采用科学、公平的方式选择赛题组成二套以上赛卷，赛卷的内容、成绩比例、风格等与样卷保持一致，赛卷对外保密。
正式比赛时，采用抽签的方式选取一套赛卷作为比赛用卷，其他赛卷备用。
（三）专家及相关人员，与赛项执委会签署保密协议，在赛项监督人员的监督下开展工作，赛项监督人员不参与涉及到竞赛内容的具体事务。
七、竞赛规则
（一）参赛选手报名
1.竞赛队伍组成：
以省、市、自治区、计划单列市和新疆建设兵团为单位组队参赛,通过全国职业院校技能大赛网络报名系统统一进行报名。
2.每支参赛队由3名选手组成，参赛选手须为中等职业学校全日制在籍学生；五年制高职学生报名参赛的，一至三年级（含三年级）学生参加中职组比赛。
中职组参赛选手年龄须不超过21周岁（截止时间以2017年5月1日为准）。
3.凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手，不再参加同一项目同一组别的赛项。
（二）熟悉场地
参赛选手应在竞赛日程规定的时间内熟悉竞赛场地，选手可进入竞赛场地及工位体验。
（三）检录与加密解密
1.检录：
正式竞赛前，参赛队按领队抽签顺序分批次参加检录，选手必须携带身份证、学生证、参赛证（简称三证）。
三证不全者原则上不能通过检录，特殊情况须经所在省教育厅、公安机关出具有效证明。
2.加密：
通过检录的选手取得一次加密号牌，加密号由选手亲自抽取，一次加密裁判统计制表签字交保密室封存；然后选手用一次加密号换取二次加密号牌，同样由选手亲自抽取，由二次加密裁判统计制表交保密室封存。
二次加密号即工位号。
3.解密：
根据工位号评判成绩后，经过一次解密、二次解密，确定参赛队对应的成绩。
（四）正式比赛
1.选手凭二次加密号牌进入竞赛场地。
裁判长在选手候赛时间内将竞赛任务书下发到各工位，参赛选手根据任务书要求，自行分工，合理计划安排，并按要求提交竞赛结果。
2.各参赛队统一听从裁判长发布竞赛开始指令后正式开始竞赛，合理利用现场提供的所有条件完成竞赛任务。
参赛选手在比赛开始15分钟后不得入场，比赛结束前30分钟内允许提前离场。
3.竞赛时间为3小时，以现场各工位能观看到的时钟为准。
赛场统一提供饮水和小食品，选手休息、饮食等时间都算在竞赛时间内。
4.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。
在竞赛过程中，因部件或器件故障，参赛选手可以提出更换要求，经裁判组检测为非参赛选手损坏，可以更换故障部件或器件，并且给予不超过15分钟的适当补时；经裁判组检测为参赛选手原因造成部件或器件故障，每出现一次扣3分，裁判长有权视部件或器件故障程度裁决中止该队比赛。
5.在比赛结束前15分钟，裁判长提醒比赛即将结束，参赛选手应做好结束准备。
参赛队结束比赛后不得再进行任何操作。
参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确认。
参赛选手不得将比赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场。
（五）成绩评定
1.竞赛采用过程评分和现场评分相结合方式。
过程评分针对参赛队综合素质进行评判。
裁判应在相应评分表处签字。
现场评分根据任务书的评分标准和参赛队完成任务的结果评判。
2.成绩评定后，由加密裁判按二次加密号统计成绩，签字封存，由裁判长和监督组长共同签字后，由专人送保密室封存。
（六）成绩公布
1.录入。
由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统。
2.审核。
承办单位信息员对成绩数据审核后，将赛务系统中录入的成绩导出打印，经赛项裁判长审核无误后签字。
3.报送。
由承办单位信息员将确认的电子版赛项成绩信息上传赛务管理系统。
同时将裁判长、仲裁组及监督组签字的纸质打印成绩单报送赛项执委会和大赛执委会办公室。
4.公布。
由赛项执委会公布比赛成绩。
（七）竞赛纪律
1.所有专家和裁判将签订保密协议,严守保密纪律，不得私自透露赛题非公开部分的内容。
2.任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助、影响参赛选手。
对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。
3.竞赛过程中，除参加当场次竞赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外，其他人员一律不得进入竞赛现场，参赛人员竞赛完毕应及时退出竞赛现场。
对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评。
4.裁判员、仲裁组成员、其他工作人员违反工作守则，经大赛组委会核实后视情节轻重予以警告处分或取消其任职资格。
5.对违反竞赛各种纪律的参赛选手及所在代表队和单位，视情节轻重、后果影响、予以取消竞赛评奖资格或通报批评。
八、竞赛环境
（一）场地应通风、采光照明均良好，具有完好的防暑降温设施（空调或风扇）。
赛场场地面积满足比赛要求，场地平整，净高不少于4米。
（二）赛场布置约30个竞赛工位，每个竞赛工位使用场地不小于20m2，提供三相五线制电源，每个工位配备AC220V50Hz交流电源插座2个，供电负荷不小于2kw，具有电源保护装置和安全保护措施。
。
（三）赛场内设置有洁净的男女卫生间，赛场设置备件储藏室1间。
（四）竞赛场地划分为检录区、检测区、现场服务与技术支持区、休息区、医疗区、观摩通道。
（五）每个竞赛工位标明编号。
（六）每个竞赛工位配有工作台，卫生工具、垃圾箱。
（七）每个工位配备编程用电脑一台，并安装规定软件。
（八）场地内部消防设施齐全，应有不少于2处的人员疏散大门。
疏散通道畅通，防火疏散标识清晰、齐全；场地旁边应有能进入医疗、消防等急救车辆通道。
（九）赛场设有保安、公安、消防、医疗、设备维修和电力抢险等人员，以防突发事件。
（十）执委会安排交通车接送各代表队从驻地至赛场往返的参赛活动。
（十一）赛场设有开放区，在竞赛不被影响的前提下赛场全面开放。
开放区设在赛场的安全通道，观摩和学习人员沿指定路线、在指定区域观摩。
九、技术规范
（一）相关标准
参赛代表队在实施竞赛项目中要求遵循如下国际相关标准，国家相关标准和行业相关标准：
1.地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定与定型（IEC61215Crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic（PV）modules-Designqualificationandtypeapproval）
2.光伏（PV）组件安全鉴定-第1部分：
结构要求（IEC61730photovoltaic（PV）modulesafetyqualification-Part1:
Requirementsforconstruction）
3.光伏发电系统过电压保护（IEC61173Overvoltageprotectionforphotovoltaic（PV）Powergeneratingsystems-Guide）
4.独立光伏系统的特性参数（IEC61194Characteristicparametersofstand-alonephotovoltaic（PV）systems）
5.机械载荷测试（IEC61400-13MeasurementofMechanicalLoads）
6.电磁兼容性（EMC）.第4-3部分（IEC61000-4-3Electromagneticcompatibility（EMC）-Part4-3）
7.质量管理体系ISO9000:
2008
8.中国强制性产品认证（3C）
9.工业控制用软件评定准则（GB/T13423-1992）
10.系列国家低压电器标准（GB14081）
11.微型计算机通用规范（GB/T9813-2000）
12.信息技术设备包括电气设备的安全（GB4943.95）
13.太阳光伏能源系统术语（GB/T2297-1989）
14.地面用光伏（PV）发电系统-概述与导则（GB/T18497-2001）
15.晶体硅光伏方阵I-V特性的现场测量（GB/T18210-2000）
16.太阳能光伏系统用控制器和逆变器（GB/T19064-2003）
17.光伏能源系统用铅酸蓄电池（CGC/GF004:
2007）
（二）相关知识、技能、标准
1.光伏电池材料、光伏电池制造技术与工艺和材料分析测试技术等基本知识。
2.光伏电池生产操作、设备运行和维护、光伏电池产品分析检测、质量控制等工作的基本技术。
3.光伏材料有关的方针、政策和法规。
4.光伏发电系统故障诊断的基本方法，分析和判断故障类型、部位以及排除简单故障的能力。
（三）职业道德
1.敬业爱岗，忠于职守，严于律已。
2.刻苦学习，钻研业务，善于观察，勤于思考。
3.认真负责，吃苦耐劳。
4.遵守操作规程，安全、文明生产。
5.着装规范整洁，爱护设备，保持工作环境清洁有序。
十、技术平台
（一）使用设备与技术平台
竞赛使用设备：
KNT-SPV02型光伏发电实训系统，如图1所示，由南京康尼科技实业有限公司提供。
光伏发电实训系统主要由光伏电站和能源信息化管理系统组成。
其中，光伏电站包含光伏供电装置、光伏供电系统和逆变与负载系统。
设备尺寸：
2540×1010×1950mm，比赛场地面积为16平方米。
技术平台详见表3。
图1KNT-SPV02型光伏发电实训系统
表3竞赛设备技术平台
设备名称
主要器材和技术平台
光伏电站
光伏电站包含光伏供电装置、光伏供电系统和逆变与负载系统。
（1）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。
（2）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、充、放电控制单元、信号处理单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成。
光伏电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT1和DT2等组成。
光伏输出显示单元主要由直流电流表、直流电压表、接线端子DT3和DT4等组成。
光伏供电控制单元主要由选择开关、急停按钮、带灯按钮、接线端子DT5、DT6和DT7等组成。
蓄电池的充电过程及充电保护由充电控制单元、信号处理单元及程序完成，蓄电池的放电保护由放电控制单元、信号处理单元完成，当蓄电池放电电压低于规定值，放电控制单元输出信号驱动继电器工作，继电器常闭触点断开，切断蓄电池的放电回路。
蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：
容量12V18Ah/20HR
重量1.9kg
尺寸175mm×170mm×75mm（单节）
（3）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、逆变控制单元、直流升压单元、全桥逆变单元、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。
逆变电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端子DT14和DT15等组成。
逆变输出显示单元主要由交流电流表、交流电压表、接线端子DT16和DT17等组成。
逆变器是将低压直流电源变换成高压交流电源的装置，逆变器的种类很多,各自的具体工作原理、工作过程不尽相同。
实训系统要求使用的逆变装置由DC-DC升压单元、逆变控制单元、全桥逆变单元组成，逆变的工作过程是将蓄电池的12V直流电通过DC-DC和DC-AC变换，转变成正弦波220/50Hz（可调）的工频交流电。
逆变器的升压部分由SG3525驱动两个升压MOS管，SG3525脉宽调试控制器，不仅要具有可调整的死区时间控制功能，而且还要具有可编程式软启动，脉冲控制锁保护等功能。
全桥逆变部分需采用具有DSP性能的嵌入式微处理器TMS320F2812实现SPWM的调制，同时能够与上位机的远程通讯，实现数据的上载与下载等功能。
能源信息化管理平台
能源信息化管理平台包含监控系统。
主要由一体机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、力控组态软件组成。
系统包含两部分功能，即通信搭建（监控系统与充电控制器、逆变控制器、PLC、仪表进行通信）和信息化管理平台界面设计（监控系统具有主界面，光伏供电系统界面，逆变与负载系统界面，光伏能量转换界面，报表参数界面，趋势曲线界面，分别显示各自的运行状态参数。
光伏供电系统界面设置相应的按钮，实现光伏电池方阵自动跟踪。
具有光伏发电采集报表，记录光伏输出电压、电流；逆变与负载系统的逆变输出电压、电流、功率等数据并打印数据报表）。
（二）工具、耗材清单
工具、耗材清单请见表4。
表4工具、耗材清单
名称
型号
数量
单位
万用表（优利德）
UT33D
1
台
针型端子压线钳
1
副
叉型端子压线钳
1
副
小一字螺丝刀
2.4*40
1
只
小十字螺丝刀
2.4*40
1
只
长柄螺丝刀
PH1*150
1
只
剥线钳
0.2-1.2m㎡
1
副
剪刀
短口小剪刀
1
只
尖嘴钳
6-150
1
副
斜口钳
6-150
1
副
镊子
1
只
电烙铁
60W可调
1
个
超强型塑料工具箱
17〃
1
只
充电器
12V
1
只
电线（红色）
BVR-2.5m㎡
50
m
电线（红色）
BVR-0.75m㎡
100
m
电线（红色）
BVR-0.3m㎡
100
m
电线（黑色）
BVR-2.5m㎡
50
m
电线（白色）
BVR-0.3m㎡
100
m
电线（蓝色）
BVR-0.3m㎡
300
m
压接头
叉型：
￠1.25-3100个/包
3
包
压接头
管型0.51000个/包
1
包
压接头
管型2.5
100
个
焊锡丝
￠0.8
1
卷
十一、成绩评定
（一）评分标准
竞赛题目和评分标准由专家组根据竞赛规程共同设计，竞赛题目以实际项目为基础，注重知识和能力并重，重点考核安装、操作和调试，体现光伏发电系统的先进技术和应用，呈现新能源领域的人才培养和需求的特点。
评分标准和评分方式见表5。
表5评分标准和评分方式
一级指标
比例
二级指标
分值
评分方式
光伏电站的搭建
45%
2个光伏电站对应的光伏供电装置与供电系统的安装与接线
10
现场评分
光伏供电装置和供电系统程序编写与调试
22
现场评分
测试不同状态光伏组件数据
8
现场评分
光伏供电系统的电路图绘制与分析
5
现场评分
多电站光伏发电运营
25%
测试蓄电池充放电数据
3
现场评分
负载与逆变系统的安装与接线
3
现场评分
逆变与负载系统的电路图绘制与分析
5
现场评分
测试逆变系统波形
4
现场评分
多电站、多负载能源系统调度运营
10
现场评分
监控与能源管理
25%
能源信息化管理界面设计
3
现场评分
触摸屏组态功能设计与调试
4
现场评分
上位机组态功能设计与调试
12
现场评分
监控系统通信电缆的制作与接线
4
现场评分
采集实时数据、绘制特性曲线
2
现场评分
素质考核
5%
体现团队合作意识
2
过程评分
符合文明生产、安全生产规范
3
过程评分
总分
100
（二）裁判人数
裁判长1人，加密、解密裁判员2人，过程评分裁判员8人，现场评分裁判员10人。
（三）裁判评分方法
1.根据赛项任务书要求、评分表和评分细则，客观结果评分，采用过程评判与现场结果评判相结合方式，见表5。
2.过程评判：
技能竞赛时，每6-8个工位设2名裁判。
对参赛队综合素质进行过程评判。
根据现场操作职业素养对参赛队职业素养进行过程评判，评判时由专人对扣分部位及扣分数进行记录，同时由专人对记录人员记录正确与否进行监督。
评分过程面对选手，并由选手签写工位号和按手印确认。
3.现场评判：
统一由赛项裁判组对所有工位的评判，裁判组分模块统一评判，分模块按任务完成情况得分，评判时有专人进行扣分部位及扣分数进行记录，同时有专人对记录人员记录正确与否进行监督。
评判结束后，按工位完成模块得分汇总，在监督组监督下由裁判长审核签字后封装。
（四）特殊情况处理
1.出现电路短路故障扣10分。
2.在完成工作任务的过程中，因操作不当导致人身或设备安全事故，扣10-20分，情况严重者取消竞赛资格。
3.损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等不符合职业规范的行为，视情节扣5-10分。
4.在竞赛过程中，参赛选手有不服从裁判及监考、扰乱赛场秩序等行为情节严重的、有作弊行为的、裁判长宣布竞赛时间到，选手仍强行操作的，取消参赛队奖项评比资格。
（五）成绩产生方法
在监督组监督下，由裁判长指定解密裁判启封检录抽签一次加密档案、二次加密档案，找出各参赛队与工位对应关系，将竞赛结果分别由工位号转换为参赛队，得出参赛队总分，然后进行分值排序，打印封装。
竞赛成绩相同时，完成工作任务所用时间少的名次在前；竞赛成绩和完成工作任务用时均相同时，职业素养项成绩高的名次在前。
竞赛成绩、完成工作任务用时和职业素养项均相同时，名次并列。
（六）成绩审核与公布
根据竞赛规则，召开竞赛组委会会议，由裁判长汇报比赛情况和结果，会议对竞赛成绩审核。
经组委会研究通过后，在闭赛式上公布。
十二、奖项设定
赛项设团体奖。
竞赛团体奖以参赛队总数
升级会员 