光伏电子赛项竞赛方案-2023年河南省高等职业教育技能大赛竞赛方案.docx
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1、2022年河南省高等职业教育技能大赛光伏电子工程的设计与实施赛项竞赛方案一、赛项名称赛项名称:光伏电子工程的设计与实施英文名称:Design and Implementation of PV Electronic Engineering赛项组别:高职组专业大类:电子与信息大类主办单位:河南省教育厅承办单位:郑州电力高等专科学校报到及推荐住宿地点:另行通知二、竞赛目的光伏电子工程的设计与实施赛项基于当下新能源产业领域不断创 新突破的技术环境与面向全球市场复杂多变的发展态势,旨在通过赛 事的组织与推广,推进光伏工程技术、电子信息技术、智能微电网技 术等战略新兴产业新能源领域高职教育供给侧的结构性改
2、革,匹配新 发展格局下产业转型升级需求推进新能源等相关专业课程体系的优化 设置以及教学模式的创新升级,为建立健全绿色低碳循环发展经济体 系、助力十四五规划和2035年远景目标实现培养大量有工匠精神、具 备关键能力、兼具创新思维的高素质复合型人才。赛项基于人才链重构的产业背景下光伏产业的真实生产环境,考7. DL/T 5429-2009电力系统设计技术规程。8. IEC 60364-7-712:2017 Requirements for special installations or locations - Solar photovoltaic (PV) power supply system
3、s (特殊装置或场所的要求-太阳能光伏(PV)供电 系统)。9. GB/T 32512-2016光伏发电站防雷技术要求。10. GB/T 31999-2015光伏发电系统接入配电网特性评价技术规范。11. GB/T 29319-2012光伏发电系统接入配电网技术规定。12. GB/T 30152-2013光伏发电系统接入配电网检测规程。13. GB 50794-2012光伏发电站施工规范。14. GB/T 50865-2013光伏发电接入配电网设计规范。15. GB/T 19939-2005光伏系统并网技术要求。16. GB/T 20046-2006光伏系统电网接口特性。17. IEC 617
4、27 ed2. 0 Photovoltaic (PV) systems - Characteristics of the utility interface (光伏(PV)系统电网 接口的特性)。18. IEC 61427-1 edl. 0 Secondary cells and batteries for renewable energy storage - General requirements and methods of test - Part 1 : Photovoltaic off-grid application 太阳光伏 能系统用蓄电池和蓄电池组一般要求和试验方法,第1部分:
5、光伏 离网应用。19. GB/T 20321. 1-2006离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第1部分:技术条件。20. GBT 33766-2017独立太阳能光伏电源系统技术要求。2LDL/T 637-2019电力用固定型阀控式铅酸蓄电池。22. GBT 51341-2018微电网工程设计标准。23.GB/T34129-2017微电网配电网测试规范。24. GBT 34930-2017微电网接入配电网运行控制规范。25. GBT 51250-2017微电网接入配电网系统调试与验收规范。26. GBT 36274-2018微电网能量管理系统技术规范。27. NB/T 32010-2013光伏发
6、电站逆变器防孤岛效应检测技术规程。28. DL/T 448-2016电能计量装置技术管理规程。29. DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程。30. DL/T 614-2007多功能电能表。3LDL/T 645-2007多功能电能表通信协议。32. GB/T 14048. 7-2016低压开关设备和控制设备 第7-1部分:辅助器件铜导体的接线端子排。33. GB 50217-2018电力工程电缆设计标准。34. GB/T 50062-2008电力装置的继电器保护和自动装置设计规范。35. GB/T 32900-2016光优发电站继电保护技术规范。36. GB/T 14598
7、. 1-2002电气继电器 第23部分:触点性能。37. SJ/T 10533-1994电子设备制造防静电技术要求。十、技术平台(一)技术平台概述结合竞赛考核内容,本次赛项建议使用满足光伏工程项目设计、 工程实施与调试、能源管理、新能源电子应用产品开发等新能源产业 典型岗位用人需求的竞赛设备,竞赛设备应具备与“互联网+”设计 思路相结合,基于对光优工程工程的实现原理、性能特性的深刻研究, 高度集成、整合光伏工程技术、新能源发电技术、传感技术、电子信 息、通信技术、自动控制技术和供配电技术,可实现新能源全景动态 模型仿真、光伏电站搭建、多种光伏发电模式设计、光伏工程的能量 管控、光伏工程电子产品
8、的创意设计以及多种通讯方式的应用。系统组成:1 .工程环境模拟平台具有光源、光源支架、光源驱动装置、光伏组件、传感模块及控 制等装置组成。通过采用大功率碘鸨灯作为光源可有效模拟实际日光的发电效果; 通过电子传感控制装置实现光伏逐日,最优化利用太阳光,提高光电 转换效率。可满足光伏组件安装、检测、光伏组件固定倾角模式及逐 日模式的实训。2 .光伏电子中心管控平台具有光伏并网工程实训模块、光伏离网电子实训模块、负载模块、 数据采集模块、通讯模块、集中控制模块,可实现离网及并网多种光 伏发电模式的教学展示,以及光伏电子控制、电气自动控制、数据采集、LoRa/以太网/RS485等多元化通讯装置的安装、
9、开发、调试等实 训内容。为可实现集光伏能源发电技术、传感技术、信息通信技术、 自动控制技术为一体的综合实训平台。3 .能源仿真规划软件可以通过对区域能耗的情况、地域特征及新能源产能的分析,对 风能、光能、生物质能、浅层地热能及储能多能协同优化设计,以满 足对特定区域能源供给的需求,达到区域电力产耗能平衡的效果。软件能够从光伏电站的安装倾角、太阳能选址、太阳能偏差、太 阳能容量偏差等方面对光伏电站设计合理性进行评价。从风力发电方 案的风机选型、风能选址偏差、风能容量偏差等方面评价风力发电部 分设计的合理性。从浅层地热方案的地热选址、地热利用率方面评价 浅层地热部分的合理性。从生物质方案的选址、生
10、物质电站容量偏差 安方面评价生物质发电部分设计的合理性。从供电不足天数、弃电天 数综合评价整体区域能源平衡方案设计的合理性;从储能的波动率方 面评价对储能电站的利用率;从风力电站与光伏电站的总容量比值来 评价新能源电站建设的合理性;从占地数量来评价系新能源电站对土 地的合理利用。(二)设备清单表3设备清单序号系统平台平台模块功能描述1工程环境 模拟平台/本平台主要由光源、光源支架、光源驱动装置、光伏组 件、电机、传感模块及控制等装置组成;通过采用大功率碘鸨灯作为光源,可有效模拟实际日光的 发电效果;光伏组件倾斜角度可调,能够最优化使用太阳光,提高光 电转换效率。2光伏电子 中心管控 平台光伏并
11、网 工程实训 模块光伏发电模块由并网逆变器、隔离变压器、并网功能 单元组成;发电方式多样,可进行全额并网模式、自发自 用余电上网模式等多种发电模式的实训1。光伏离网 电子实训 模块光伏离网电子实训模块包含智能离网微逆变系统、光 伏控制器、储能模块等模块组成,可以使用嵌入式系统进 行光伏电子设备的控制、数据采集、通讯等功能开发实 训,实现对光伏离网发电系统设备进行管理和控制。负载模块负载模块主要通过实际用能侧的展示来体现光伏发电 系统的实际应用性及广泛性,包含报警灯、投射灯、风扇 等直流负载及交流负载。数据采集 模块数据采集模块通过直流电压电流表、交流电压电流 表,单相电能表、双向电能表以及环境
12、数据采集如温湿度 传感器、光照度传感器组成实现光伏系统的电气数据与环 境数据的显示和采集。通讯模块通讯模块包括LoRa模块、交换机等电子设备。集中控制 模块集控模块由PLC、触摸屏、断路保护系统等组件组 成。集控模块是整个光伏工程控制的核心,通过连接工 程环境模拟平台、光伏并网工程实训模块、负载模块及光 伏离网电子实训模块,实现其控制功能和能源管理功能。3能源仿真 规划平台/能源仿真规划平台作为新能源系统工程规划部署平 台,可以通过对区域能耗的情况、地域特征及新能源产能 的分析,对风能、光能、生物质能、浅层地热能及储能多 能协同优化设计,以满足对特定区域能源供给的需求,达 到区域电力产耗能平衡
13、的效果。十一、成绩评定(一)评分标准表4评分标准序号评分模块评分指标配分比例1区域能源分析 与排布光伏组件的倾角、容量设置,光伏、风 力、生物质、地热能及储能电站的选址、 区域能源供电情况、储能波动率、土地占 用数量等方面综合评价。.20%2光伏电子工程 的系统设计符合项目需求的光伏电站发电方式、发电 量、光伏组件的组串设计、经济效益等方 面综合评价。6%3工程部署与安 装1 .器件与线路设计的正确性评判;2 .安装部署的工艺评判。16%4光伏电子设备 的开发1 .光伏电子设备控制逻辑、数据采集、显 示及通讯等功能的实现效果;2 .光伏电子设备的检测;15%5微电网系统功 能的开发与调 试1
14、.系统本地监控功能的实现效果;2 .系统远程管理系统功能的实现效果;3 .光伏系统整机运行效果。32%6工程竣工验收工程验收项目的完整性,指定项目的测量 方法、测量点及测量值正确性。6%7职业规范与安 全生产考核参赛选手在职业规范、团队协作、组织 管理、工作计划、团队风貌等方面的职业素 养成绩。5%(二)评分方法1 .组织与分工(1)参与大赛赛项成绩管理的组织机构包括裁判组、监督组和 仲裁组,受赛项执委会领导。(2)裁判组实行“裁判长负责制”,设裁判长1名;加密裁判2名,现场及评分裁判员若干。(3)检录工作人员负责对参赛队伍(选手)进行点名登记、身 份核对等工作;加密裁判负责组织参赛队伍(选手
15、)抽签,对参赛队 信息、抽签代码等进行加密、解密工作;现场裁判按规定做好赛场记 录,维护赛场纪律,评定参赛队的现场得分;评分裁判负责对参赛队 伍(选手)的比赛作品、比赛表现按赛项评分标准进行评定。(4)监督组对裁判组的工作进行全程监督,并对竞赛成绩抽检 复核。(5)仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉, 组织复议并及时反馈复议结果。2 .成绩评定方法(1)成绩评定是根据竞赛考核目标、内容对参赛队或选手在竞 赛过程中的表现和最终成果做出评价。(2)评分方法。选手在竞赛过程中,按照任务要求保存或提交 资料,比赛结束离开竞赛现场(不需要返场演示),由评分裁判通过 检查选手的交付资料或工位
16、设备完成情况评分。(3)成绩评定后,由加密裁判按两次加密号解密成绩,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。(4)所有的评分表、成绩汇总表备案以供核查,最终的成绩由 裁判长进行审核确认并上报大赛组委会。3 .成绩公布方法赛项成绩在赛项结束后由大赛组委会负责公布最终成绩。任何组 织和个人,不得擅自对大赛成绩进行涂改、伪造或用于欺诈等违法犯 罪活动、如需使用大赛成绩,应报赛区执委会审批。为保障成绩评判的准确性,监督组将对赛项总成绩排名前30%的 所有参赛队伍(选手)的成绩进行复核;对其余成绩进行抽检复核, 抽检覆盖率不得低于15%。如发现成绩错误,以书面方式及时告知裁 判长,
17、由裁判长更正成绩并签字确认。复核、抽检错误率超过5%的, 裁判组将对所有成绩进行复核。竞赛成绩经复核无误后,由赛项裁判长、监督组长和仲裁长审核 签字后确定。十二、奖项设定按照2022年河南省高等职业教育技能大赛文件执行。十三、赛场预案(一)竞赛现场比赛用计算机在竞赛过程中出现故障应急预案1 .若因竞赛选手个人主观原因误操作引起的比赛用计算机故障, 经裁判长、技术人员及仲裁现场判定后,予以更换备用计算机,做好 相应现场情况记录(选手签工位号确认)。在比赛时间结束后,不予 以时间延迟补偿。2 .若竞赛计算机自身软硬件故障或者外部因素导致竞赛用计算 机无法正常工作,经裁判长、技术人员及仲裁现场判定后
18、,予以更换 备用计算机,做好相应现场情况记录(选手签工位号确认)。紧急情 况处理过程(设备出现故障开始到处理完毕)造成的时间损失,在比 赛时间结束后,酌情对该参赛队进行适量时间延迟补偿。(二)竞赛现场网络在竞赛过程中出现故障应急预案.比赛现场配置服务器,服务器采用UPS供电。1 .比赛现场网线采用双路备份方式铺设,出现故障时立即启用 备用线路。2 .比赛现场网络出现故障,经裁判长、技术人员及比赛仲裁判 定后:(1)若由于比赛设备原因,紧急情况处理过程(设备出现故障 开始到处理完毕)造成的时间损失,在比赛时间结束后,酌情对该参 赛队进行适量时间延迟补偿,做好相应现场情况记录(选手签工位号 确认)
19、。(2)若因竞赛选手个人主观原因误操作引起的网络故障,在比 赛时间结束后,不予以时间延迟补偿,做好相应现场情况记录(选手 签工位号确认);若因竞赛选手恶意行为造成的网络故障,在比赛时 间结束后,不予以时间延迟补偿,根据竞赛规程,酌情扣分,做好相 应现场情况记录(选手签工位号确认);对于受到影响的其他赛位, 紧急情况处理过程(出现故障开始到处理完毕)造成的时间损失,在 比赛时间结束后,酌情对受到影响的参赛队进行适量时间延迟补偿, 做好相应现场情况记录(选手签工位号确认)。(三)竞赛过程中出现断电应急预案.比赛现场交流供电使用双路供电,确保其中一路出现问题时,可以启用备用线路供电。组织技术人员排除
20、故障,确保双路供电恢复 正常。1 .比赛现场的服务器及各工位使用UPS电源供电。2 .各赛位均设置独立的漏电保护器,因选手个人不当操作引起交流供电故障仅影响本赛位供电,避免影响其他赛位。3 .竞赛过程中出现断电后,经裁判长、技术人员及比赛仲裁判 定后:(1)若由于供电线路故障原因导致,对于受到影响的赛位,紧 急情况处理过程(设备出现故障开始到处理完毕)造成的时间损失, 在比赛时间结束后,酌情对该参赛队进行适量时间延迟补偿,做好相 应现场情况记录(选手签工位号确认);(2)若由于选手个人误操作导致,在比赛时间结束后,不予以 时间延迟补偿,根据竞赛规程,酌情扣分,做好相应现场情况记录 (选手签工位
21、号确认)。对于受到影响的其他赛位,紧急情况处理过 程(设备出现故障开始到处理完毕)造成的时间损失,在比赛时间结 束后,酌情对受到影响的参赛队进行适量时间延迟补偿,做好相应现 场情况记录(选手签工位号确认)。十四、赛项安全赛事安全是技能大赛一切工作顺利开展的先决条件,是赛事筹备 和运行工作必须考虑的核心问题。赛项执委会采取切实有效措施保证 大赛期间参赛选手、指导教师、裁判员、工作人员及观众的人身安全。(一)环境安全1.执委会在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进 行考察,并对安全工作提出明确要求。赛场的布置,赛场内的器材、核光伏电站的设计、部署与安装、检测、运维以及能源需求分析等方 面的
22、内容,要求参赛选手掌握装配技术与安装工艺、本地控制与数据 采集技术、各类通讯技术、系统维护与能源综合利用技术等,考核内 容与标准设置均紧密对接国际前沿行标,并将企业的新技术、新工艺、 新规范引入到竞赛内容中。通过评价考核方案设计进一步引导院校新 能源等相关领域人才的培养目标、课程设置与教学标准的优化,通过 竞赛广泛推广“做中学、学中做”育人模式和“理实一体、双创结合” 的教学环境建设,形成符合学生成长规律、顺应社会经济发展与产业 结构升级、能力培养与职业岗位需求耦合的培养标准,创新高素质技 术技能人才教育环境建设,服务新经济人才诉求。三、参赛资格1 .参考2022年国赛赛项规程要求,本次竞赛为
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