ZZ004 新型电力系统运行与维护（正式赛卷）8-1ZZ004 新型电力系统运行与维护赛题第八套-2023年全国职业院校技能大赛赛项正式赛卷.docx

ChinaSkiIIs2023年全国职业院校技能大赛中职组“新型电力系统运行与维护”竞费任务书08第一部分竞赛须知竞赛总分为100分，完成时间为7小时。一、竞赛纪律要求（一）正确使用设备与工具，严格遵守操作安全规范。（一）竞赛过程中遇到任何问题，必须向现场裁判举牌示意，不得扰乱赛场秩序。（三）遵守赛场纪律，尊重裁判、工作人员，服从安排。二、职业素养与安全意识（一）根据操作规范完成所有竞赛任务，注意用电安全。（一）保持竞赛工位、工作台表面整洁，工具摆放、零碎导线等处理符合职业岗位规范要求。（三）爱护赛场设备及器材，节约使用材料，控制成本。（四）正确使用和规范管理材料、工具等。三、扣分项（一）竞赛过程中，因参赛选手个人操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，扣5分，两次及以上者将被取消竞赛资格。（二）禁止带电操作（用表笔检测和操作触摸屏等除外），违反一次扣5分。（三）污染赛场环境、扰乱赛场秩序、干扰裁判工作等违反职业规范的行为，扣5分，情节严重者将被取消竞赛资格。（四）竞赛过程中，选手须全程佩戴安全帽。竞赛过程中不佩戴安全帽，扣5分。（五）设备第一次上电，须举牌示意现场裁判请求通电，现场完成上电检测，确认检测无误，裁判许可后方可通电；因选手操作不当造成器件损坏，扣5分。（六）竞赛结束时，务必保存设备配置，不得拆除硬件连接，保持电脑及屏幕处于开机状态；严禁对设备设置密码；违反者扣5分。四、选手须知（一）若任务书出现缺页、字迹不清等问题，请及时向现场裁判举牌示意，申请更换；比赛结束后，现场下发的所有纸质材料不得带离赛场，否则视为作弊，总成绩以0分计算。（一）设备的安装配置请严格按照现场下发的任务书要求及工艺规范进行操作。（三）参赛队应在规定时间内完成任务书要求的竞赛任务，任务实现过程中形成的文件资料必须存储到任务书要求的指定位置，未存储到指定位置造成裁判组无法检查结果及评判的，相应竞赛任务以O分计入总成绩。（四）竞赛过程中，选手判定设备或器件有故障（赛题中预先设置的故障除外）可举牌向裁判示意提出更换；如果设备或器件经检测有故障，则当场更换设备，此过程中（从选手举牌示意开始到更换完成）造成的时间损失，经裁判长与现场裁判讨论在比赛时间结束后，对该小组进行相应的时间延迟补偿。如设备或器件经检测完好，属选手误判时，设备或器件的认定时间计入比赛时间。（五）在裁判长宣布竞赛结束后，选手根据裁判长的命令立即停止任何与比赛相关的操作，否则视为作弊，总成绩以O分计算。（六）相关答题内容，须按要求填入答题卡的请根据要求完成，若选手未按照要求完成，该部分成绩以O分计入总成绩。（七）选手提交的各项材料用工位号标识到相应位置，不得写有姓名或与身份有关的信息，否则视为作弊，总成绩以O分计算。五、注意事项（一）选手需在比赛开始30分钟内，完成对竞赛平台硬件、软件及工具的检查，确认是否正常，并填写现场下发的竞赛设备确认表；比赛开始30分钟后收取竞赛设备确认表。（一）竞赛任务中所使用的各类软件工具都已安装至工作站，各类说明文件等都已拷贝至工作站的“桌面竞赛资料”文件夹，请各参赛队根据竞赛任务合理调配使用。（三）分部分项专业施工的关键节点需举牌示意现场裁判，在现场裁判的监督下完成施工作业，其内容包括：1 .设备第一次上电参赛队须举牌示意现场裁判请求通电，现场裁判与技术服务人员共同在工位前监督；由选手现场完成上电检测，确认设备检测无误，经现场裁判许可后，参赛队填写上电检测确认单并签字确认，方可按职业规范要求逐步上电；参赛队对上电结果负一切责任。2 .线管扫管、穿管参赛队须举牌示意现场裁判，在现场裁判监督下进行扫管、穿管的操作。（四）竞赛过程中，选手应及时保存竞赛成果；竞赛结束前，务必按要求完成离场确认单的填写。第二部分工程项目背景与任务概述一、工程项目背景某总包公司承接了一个新型电力系统场站建设项目，要求该场站具备如下功能模块与系统：（一）需要有配套的组件装调模块、风力装配模块、多能互补调节模块。（一）需要有配套的智能监控模块、并网配电模块、变流器模块、储能模块。（三）需要有配套的信息处理模块、集中控制模块、用能模块。（四）需要有配套的数据采集模块、通讯模块等装置。（五）需要有配套的站端控制系统。（六）需要有配套的运维监视系统。二、新型电力系统综合实训平台设备组成新型电力系统综合实训平台由硬件平台和软件平台两部分组成。硬件方面核心部件采用了行业领先的离网、PCS为主导的发电系统架构。系统构架中涵括了可再生能源发电中心、储能运行管理中心、负载及控制中心。软件平台包括新型电力系统仿真规划设计软件和新型电力系统能源场站仿真运维软件。设备整体功能涵盖新型电力工程的供能、BMS智能储能、智能调控及负载装置的选型与实施部署以及储能管理、能源综合利用、能源规划、场站运维等应用系统的开发、调试与项目验收检测。图2.2.1新型电力系统综合实训平台硬件外观图新型电力系统仿真规划设计软件ENERGYMICRO-NETPLANNINGTRAINNINGPLATFORM方案汇图2.2.2新型电力系统仿真规划设计软件界面图图2.2.3新型电力系统能源场站仿真运维软件界面图三、任务概述及作品呈现要求新型电力系统运行与维护任务概述及作品呈现要求见表2.2.1o表2.2.1任务概述及作品呈现要求序号任务概述作品呈现要求1新型电力系统的规划配育置对区域能源工程项目整体的项目需求分析、；源系统分析、产能分析、耗能分析、项目可行性分析、能源供电选址、系统设计等在仿真规划软件中保存建立的方案信息2新型电力系酉统的智能化建设和控制方案对组件装调模块进行电站施工，完成光伏组件连接、光伏支架搭建，汇流箱的安装满足光伏电站的行业标准工艺要求，完成最佳倾角的光伏电站搭建对风力装配模块进行电站施工，完成风机的组装，风力支架的搭建满足风力电站的行业标准工艺要求在竞赛设备上实现各功能模块装置的安装、）置、桥架搭建、线路管路连接满足新型电力系统电站及控制系统的功能及行业标准工艺要求基于可编程控制器控制系统及组态软件的程序，实现电力系统中发电能源的控制程序开之发满足新型电力系统的G电能源控制的功能要求及结果呈现基于可编程控制器控制系统及组态软件的程序，进行电力系统的智慧储能开发调试满足新型电力系统的智慧储能调试的功能要求及结果呈现基于可编程控制器控制系统及组态软件的程序，完成新型电力系统的调试、运行及监测满足新型电力系统的电力管控联调的功能要求及结果呈现3新型电力系统的场站运营以第一人称视角在新能源电站光伏发电各区域场景下，进行模拟光伏电站的运行操作、巡检操作、检修操作考核完成在对应的考核场景中相应的模拟操作对光伏电站的故障进行故障排查、修复及修复后的检测完成故障分析报告4职业规范与安全生产考核安全操作规范、团队协作、文明比赛、现场整洁有序等方面的职业素养规范、有序的完成新型电力系统的建设第三部分竞赛任务模块一、新型电力系统的规划配置(15分)拟在该岛屿建设由光伏发电、风力发电、浅层地热、生物质发电、蓄能为一体的光伏发电系统。通过光伏发电、风力发电的工程技术参数，分析能源单位面积装机功率；通过耗能需求分析，合理设计能源种类和容量；调试系统使其在供电不足天数、太阳能偏差、太阳能电站选址、太阳倾角偏差、风能偏差、风能电站选址、储能容量及波动、弃电天数、生物质偏差、地热利用率、占地格数等相关参数上综合设计方案最优。系统设计方案在新型电力系统仿真规划设计软件中实现。模型为“北海市斜阳岛”“试题8”0方案设计名称为“工位号”，例如方案名称“01”，表示工位号为01的方案设计。岛屿地形图如图3.1.1所示。图3.1.1岛屿地形图根据某岛屿的发展规划，每天实际用能负荷用电变化幅度为11%o其中提供空调制冷、制热的耗电量为26%(制冷制热能耗全部由浅层地热提供)。该岛屿年可提供生物质16775吨，每方格占地面积1500平方米。(1)光伏发电产能分析单位面积光伏电站功率分析：光伏电站电池组件面的面积约占站区面积的30%左右，组件转换效率为18%,工程项目光伏发电系统整机转换率取78%；根据参数要求,在新型电力系统仿真规划设计软件的“方案设计”中，设置单位面积光伏系统容量(kW),设置方式如图3.1.2所示：图3.1.2光伏容量设置光伏组件最佳倾角分析：在仿真规划软件的“设计详情”中，查询光伏组件最佳日照时长对应的组件倾角，设置方式如图3.1.3所示：图3.1.3最佳倾角设置(2)风力发电产能分析单位面积风机容量选型：工程项目中，风力发电机组按照矩阵布置，技术参数见表3.1.1,同行风力发电机组之间距不小于3D(D为风轮直径)，行与行之间距离不小于5D,则在新型电力系统仿真规划设计软件中，单位面积最适合安装表3.1.1中哪种风力发电机型，并把额定功率值填写入“风力容量”中，设置方式如图3.1.4所示。表3.1.1技术参数、号指晨、NEFD-5kWNEFD-KkWFD10-2CkWFD5-50kWFD10-100kWFD20-200kW额定功率5kW10kW20kW50kW100kW200kW启动风速(ms)333333额定风速(ms)101012121313安全风速(ms)404040505050风轮直径(m)67.81012.915.629图3.1.4风力容量设置单位面积风力发电系统输出功率：所选单位面积风力发电系统输出功率，与等效倍率的IkW风机功率与风速模型关系如下述表达式：当0vXW3时，p(v)三0；自当3vXW8时，P(v)-(404.24-286.77X+60.5IX2-2.3I%3);自当8vXW12时，尸e).(l3.36-450.87X+115.45*2-5.85X3)；自当12VXWl4时，P(V)-(33.64+711.44%-85.7IX2+2.83X);工程项目风力发电系统整机转换率取81%o(3)浅层地热产能分析浅层地热的产能，仅用于供冷制热耗能，不直接产生常规电力。本项目中浅层地热系统采用水平单沟双地热能电站，每天单位面积地热产生的能量为2150kWho根据区域能源需求说明，结合浅层地热系统的产能参数，在设计方案中进行浅层地热选址和容量规划。(4)生物质产能分析本项目单位面积生物质电站每天消耗生物质约为2.55吨；生物质电站每天单位面积产生的能量为306OkWh。根据区域能源需求说明，结合生物质系统的产能参数，在设计方案中进行浅层地热选址和容量规划。(5)区域能源综合规划与优化储能可采用多种储能方式(如飞轮储能，蓄水储能，电池储能等)相结合，用户设计储能时只需根据项目设置储能的容量大小即可，无需考虑效率转换问题和存储方式。储能系统容量设置合适，满足负荷变化要求，储能总容量小于10倍的平均每天耗电量；储能设置后，初始值为50%的能量存储。区域能源规划时，光伏发电容量与风力容量(功率)比例范围为0.25范围之间；在规划平台中土地类型有工业用地、公共事业用地、荒地、农业用地、商业用地、住宅用地、其他等。根据区域土地使用要求，各能源站址选择如3.1.2所示。表3.1.2能源站址选择序号土地类型用途1工业用地生物质、地热、储能站2公共事业用地事