光伏发电实训系统任务书样题(x)
光伏发电工程技术习题答案
光伏发电工程技术习题答案《光伏发电工程技术》教材习题答案习题11.简述太阳能电池的工作原理。
答：光生伏特效应简称为光伏效应，指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
其工作原理如下：当太阳光照射到半导体表面，半导体内部N 区和P区中原子的价电子受到太阳光子的冲击，通过光辐射获取到超过禁带宽度E g的能量，脱离共价健的束缚从价带激发到导带，由此在半导体材料内部产生出很多处于非平衡状态的电子—空穴对。
结合图1-7所示，光生电子－空穴对在耗尽区产生后，立即被内建电场分离，光生电子被推向N区，光生空穴被推向P区：在N区中光生电子－空穴对向P－N结的边界扩散，一旦达到耗尽区的边界，立即受到内电场的作用，空穴推入P 区，而光生电子则被留在N区；P区中的光生电子（少子）则同样的先扩散，后在电场力的作用下被推入N 区，光生空穴则留在P区。
因此，在P区有过剩的空穴，在N区有过剩的电子，如此便在P－N结两侧形成了正负电荷的积累，产生与势垒电场方向相反的光生电动势，也就是光生伏特效应。
将半导体做成太阳能电池并外接负载后，光电流从P区经负载流至N区，负载即得到功率输出，太阳能便变成了电能。
2.说明光伏发电系统的组成及各个部分的作用。
答：光伏发电系统通常由太阳能电池组件（太阳能电池板或光伏组件）、蓄电池组、控制器、逆变器等几部分构成。
太阳能电池组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，是能量转换的器件，其作用是将光能转换成电能。
蓄电池的作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
控制器的作用是使太阳能电池和蓄电池高效、安全、可靠的工作，以获得最高效率并延长蓄电池的使用寿命，能自动防止蓄电池过充电和过放电。
逆变器的作用是将直流电转换成交流电的设备。
3.光伏发电系统的一般分类如何？各种类型光伏发电系统的工作原理如何？答：光伏发电系统分为独立系统、并网系统。
独立光伏发电也叫离网光伏发电。
光伏发电应用技术课程设计任务书
光伏发电应用技术课程设计任务书一、任务：设计一离网或并网的光伏发电系统，完成设计报告，题目自拟。
二、资料收集示例1、地理资料分析所处地市的地理特征和气候特点，如下示例：贵港市中心位于北纬23度06分41.51秒，东经109度35分56.14秒，地处中国大陆南部，广西省东南部、西江流域的中游。
贵港地处北温带与热带过渡区，横跨北回归线，年平均温度22℃，最热月（七月）平均气温28.4℃，最冷月（一月）平均气温13.2℃，极端最低温度0℃，最高温度39.1℃。
属南亚热带季风气侯，气候宜人，是全国年平均温差最小的大城市之一，具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短等特征。
全年水热同期，雨量充沛，利于植物生长。
年均降雨量为1982.7毫米，平均相对湿度为68%。
全年中，4至6月为雨季，8至9月天气炎热，多台风，10至12月气温适中。
2、气象资料气象资料以NASA数据库中气象数据为参考，重点体现当地的辐射量季节性变化的状况，如下示例，体现所设计系统的负载状况，必要时应体现出负载的时间性和季节性波动。
如下示例：1区西面、南面数码管及方块灯约2.3KW；2区北西南三面数码管约4.2KW，6区数码管及南网LOGO牌约13.9KW；西面弧面楼方块灯及水母灯约3.0kW，共计约23.4KW。
按照太阳能供电60%的要求设计。
4、技术资料《地面用光伏（PV ）发电系统概述和导则》《家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》 三、参考设计步骤：（注意，此处的设计步骤仅供参考）1.用户资料搜集（1）地理资料：系统所在地的经纬度，气候特征。
（2）气象资料：以NASA 数据库中气象数据为参考。
（1）方阵倾角设计根据当地纬度粗略确定太阳能电池的倾斜角： 纬度 0°～25°时，倾斜角＝纬度；纬度 26°～40°时，倾斜角＝纬度+ 5°～10°； 纬度 41°～55°时，倾斜角＝纬度+ 10°～15°； 纬度 55°以上时，倾斜角＝纬度+ 15°～20°。
光伏发电任务书1
任务书
一、任务目的
1、参照课上所讲内容及实训设备，认识光伏发电系统，了解
各组成部分的功能。
2、参照课上所讲内容以及实际操作内容，体会并掌握各中系
统的直接的区别和优缺点。
二、任务要求
1、各小组在组长带领下领取任务书，仔细解读，明确今天
需要完成的任务。
2、听取老师的讲解，谨记实训中的要点和设备的使用注意
事项。
3、小组自行认识实训系统中各光伏发电系统的设备，掌握
各设备在系统中的作用。
4、按照课本上的各系统分类图，利用插接线，组建各系统。
分析各系统之间的区别和优缺点。
5、小组讨论，结合所学的理论内容和实训内容，简明扼要
的总结今天所学到的东西，并把总结写到一张纸上。
三、任务完成情况检查
1、随机抽取各小组的一名同学，依据所在小组的总结进行提问，并根据总结的质量和提问结果给予各小组评分,评分结果计入学期末的成绩。
2、把各小组总结张贴的黑板上，供大家相互交流学习。
2017 中职 光伏发电系统安装与调试 任务书(A卷)
2017年全国职业技能大赛光伏发电系统安装与调试赛项任务书（A卷）2017年6月选手须知：（1）任务书共17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3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3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、竞赛设备准备1.竞赛设备组成竞赛设备以“KNT-SPV02光伏发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
(a) (b) (c) (d)图1 KNT-SPV02光伏发电实训系统外形图（a）光伏供电装置（c）光伏供电系统（e）逆变与负载系统（f）监控系统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。
2011年全国职业院校技能大赛光伏发电实训系统样题评分标准
“2011全国职业院校技能大赛”高职组
光伏发电系统安装与调试赛项
竞赛任务样题评分表
注意事项：
1、竞赛名次按大赛有关文件排定。
2、成果文件提交目录分别如下
（1）光源模拟跟踪控制系统电气控制图保存在大赛组委会提供的U盘中，文件名为“光源模拟跟踪控制系统电气控制图”。
光源模拟跟踪控制系统的GEPLC程序保存大赛组委会提供的U盘中，文件名为“GEPLC程序”。
（2）能量转换控制存储系统电气控制原理框图和接线图保存在大赛组委会提供的U盘中，文件名为“能量转换控制存储系统电气控制原理框图和接线图”。
（3）蓄电池PWM波形图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“蓄电池PWM波形”。
太阳能电池PWM波形图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“太阳能电池PWM波形”。
（4）离网逆变负载系统电气控制原理框图和接线图保存在大赛组委会提供的U盘中，文件名为“离网逆变负载系统电气控制原理框图和接线图”。
（5）逆变器SPWM波形图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“逆变器SPWM波形”。
逆变器波形图保存到大赛组委会提供的U 盘中，文件名为“逆变器波形”。
（7）利用POWER9000系统的数据库备份功能，将任务4实时数据的备份存储到D盘名为“监控系统”文件夹内。
工位号：
总成绩：
竞赛开始时间：
交卷完成时间：
竞赛操作用时：
裁判员签名：
评分表。
2015中职 光伏发电设备安装 答题纸7(赛项赛卷)
2015年全国中职技能大赛“康尼杯”光伏发电设备安装与调试赛项答题纸（07卷）工位号:比赛时间:江苏.扬州2015年06月任务一：光伏供电装置2．光伏电池组件开路电压和短路电流的测量表1 光伏电池组件开路电压和短路电流的测量数据光伏电池组件灯1和灯2亮灯1亮灯1亮且摆杆向东偏移处于限位位置开路电压（V）短路电流（A）开路电压（V）短路电流（A）开路电压（V）短路电流（A）1块2块并联2串2并4．简述问题（1）请根据表1记录的测量数据，简述型号和参数相同的光伏电池组件的串联、串并联的开路电压值和短路电流值与单块光伏电池组件开路电压值和短路电流值之间的关系。
（2）在正常的工作条件下，随工作温度变化的光伏电池U-I特性曲线和P-U特性曲线如图3所示，简述光伏电池的开路电压和短路电流与工作温度的关系。
图3中的标幺值是物理量及参数的相对值即实际值与基准值之比；W/m2是光照度单位。
图3 相同光照度而不同工作温度的光伏电池组件特性（a）U-I特性；（b）P-U特性任务二：光伏供电系统2．绘制S7-200 CPU226输入输出接口图图3 S7-200 CPU226输入输出接口图7．光伏电池组件的输出特性测试表5 灯1和灯2亮时的光伏电池组件输出电压和输出电流测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 12表6 灯1亮时的光伏电池组件输出电压和输出电流的测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 12表7 灯1亮且摆杆向东偏移处在限位位置时的光伏电池组件输出电压和输出电流的测量值组号电压U/V电流I/A功率P/W 组号电压U/V电流I/A 功率P/W1 72 83 94 105 116 128．绘制光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图4 灯1和灯2都亮时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图5 灯1亮时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线图6 灯1亮且摆杆向东偏移处在限位位置时的光伏电池组件的伏安特性曲线和输出功率曲线9．简述问题在某光照度下，KNT-SPV02光伏发电实训系统的可调变阻器获取了光伏电池组件的最大输出功率，如果光照度适当降低，要求可调变阻器仍然获取光伏电池组件的最大输出功率，那么如何调整可调变阻器的阻值？请结合表5、表6、表7的数据以及图4、图5和图6的曲线说明理由。
2015中职 光伏发电设备安装 任务书8(赛项赛卷)
2015年全国中职技能大赛“康尼杯”光伏发电设备安装与调试赛项任务书（08卷）工位号:比赛时间:江苏.扬州2015年06月选手须知（1）任务书共14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4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-SPV02光伏发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）图1 KNT-SPV02光伏发电实训系统外形图（a）光伏供电装置（b）光伏供电系统（c）监控系统（d）逆变与负载系统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）。
GZ-010--光伏发电设备安装与调试(中职组)样题
全国中职技能大赛“康尼杯”光伏发电设备安装与调试赛项任务书（样题）选手须知（1）任务书如果浮现缺页、笔迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书旳更换。
（2）竞赛内容涉及系统安装、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4小时，参赛队应在规定旳时间内完毕任务书规定内容。
参赛选手在竞赛过程中根据任务书规定，将各系统旳运营记录或程序文献存储到指定旳计算机旳盘目录下，未存储到指定位置旳运营记录或程序文献不予给分。
（3）参赛选手提交旳试卷不得写上姓名或与身份有关旳信息，否则成绩无效。
（4）参赛选手认定竞赛设备旳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，保证人身及设备安全，并接受裁判员旳监督和警示。
竞赛过程中由于参赛选手人为因素导致旳器件损坏，不予更换。
竞赛过程中由于参赛选手人为因素导致贵重器件损坏，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。
情节严重旳取消竞赛资格，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-SPV02光伏发电实训系统”为载体，该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、逆变与负载系统和监控系统构成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）图1 KNT-SPV02光伏发电实训系统外形图（a）光伏供电装置（b）光伏供电系统（c）逆变与负载系统（d）监控系统1．光伏供电装置光伏供电装置重要由光伏电池组件、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构成。
光伏供电装置旳光伏电池组件偏移方向旳定义和摆杆移动方向旳定义如图2所示，接近摆杆旳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）。
全国职业院校技能大赛分布式光伏系统的装调与运维赛项任务书
全国职业院校技能大赛分布式光伏系统的装调与运维赛项任务书（样题）第一部分竞赛须知一、竞赛要求1.正确使用设备与工具，严格遵守操作安全规范。
2.竞赛过程中如有异议，可向现场监考或裁判人员反映，不得扰乱赛场秩序。
3.遵守赛场纪律，尊重监考或裁判人员，服从安排。
二、职业素养与安全意识1.完成竞赛任务，所有操作符合安全操作规范，注意用电安全。
2.实训工位、工作台表面整洁，工具摆放、导线头等处理符合职业岗位要求。
3.遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场设备、器材。
三、扣分项1.在完成竞赛过程中，因操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，视情节扣5～10分，情况严重者取消比赛资格。
2.衣着不整、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，视情节扣5～10分，情节严重者取消大赛资格。
四、选手须知1.任务书如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，并进行更换；比赛结束后，所提供的所有纸质材料均须留在赛场。
2.设备的安装配置请严格按照任务书的要求及工艺规范进行操作。
3.参赛选手应在规定时间内完成任务书要求的内容，任务实现过程中形成的文件数据必须按任务书要求保存，未存储到指定位置造成裁判组无法检查和评判，相应部分不得分。
4.比赛过程中，选手认定设备或器件有故障可向裁判员提出更换；如器件或设备经测定完好属误判时，器件或设备的认定时间计入比赛时间；如果器件或设备经测定确有故障，则当场更换设备，此过程中（设备测定开始到更换完成）造成的时间损失，经裁判组讨论比赛时间结束后，酌情对该小组进行等量的时间延迟补偿。
5. 比赛过程中由于选手操作失误原因造成器件损坏，选手可提出更换申请，并视情节扣5～10分。
6.在裁判组宣布大赛结束后，请选手立即停止对竞赛设备与计算机的任何操作。
第二部分竞赛平台须知一、注意事项1.检查硬设备、计算机设备是否正常。
检查竞赛所需的各项设备、软件和大赛材料等。
2.竞赛任务中所使用的各类软件工具、软件安装文件等，都已拷贝至U盘中，请自行根据竞赛任务要求使用。
毕业设计任务书(太阳能光伏发电系统)
（5）掌握离网太阳能发电系统的设计方法；
（6）掌握防雷接地系统设计
主要要求:
1）太阳能发电系统在某地区的应用前景分析
针对XX地区太阳能资源分布情况，要求对太阳能发电技术在该地区的应用进行分析。
2）太阳能电池板汇流模式设计。
为了减少光伏电池阵列和逆变器之间的连线，就需要把多路太阳能电池阵列输出进行汇流。同时，由于一个逆变器可以接入几个汇流箱，所以在逆变器内还要进行二次汇流。本设计中要求学生针对XX地区的具体情况设计出一次、二次合理的汇流方案。
由于光伏发电系统各部件均放置于室外，因此必需考虑系统的防雷击保护方案。学生对XX地区光伏发电系统防雷保护方案进行设计，保证一旦发生雷击，保护系统可迅速泄放过大电能，并稳定电能输出，保护装置不受雷击损害。
预期目标:
1、 XX地区太阳能发电系统设计方案报告 1份 2000字左右
2、 毕业论文（即设计说明书含图纸） 1份 8000字左右
8、 准备答辩 教学第16周
主要参考文献:
[1] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算. 北京：中国电力出版社，2004.
[2] 王兆安，刘进军. 电力电子技术. 北京：机械工业出版社，2009.5（2013.1重印）
[3] 张保会，尹项根. 电力系统继电保护. 北京：中国电力出版社，2010.3
计划进程:
1、 了解课题内容与要求，收集相关技术文献 教学第5周
2、 文献阅读，资料整理 教学第6、7周
3、 XX地区太阳能发电系统设计方案报告 教学第8周
4、太阳能电池板汇流模式设计、储能系统选型与设计教学第9、10周
5、逆变器开关箱电气设计、防雷与保护设计教学第11、12周
《光伏发电系统作业设计方案》
《光伏发电系统》作业设计方案一、设计背景随着环境珍爱认识的增强和可更生能源的重要性日益凸显，光伏发电系统作为一种清洁、绿色的能源形式，受到了广泛关注。
本作业设计旨在帮助学生深入了解光伏发电系统的工作原理、组成结构以及运行特点，培养学生的实践能力和创新认识。
二、设计目标1.了解光伏发电系统的基本原理和发展历程；2.掌握光伏发电系统的组成结构及其各部件的功能；3.进修光伏发电系统的运行特点和优缺点；4.进行光伏发电系统的实际搭建和调试，提高实践能力。
三、设计内容1.理论进修：通过教室讲解、教材阅读和网络资源查阅，学生了解光伏发电系统的基本原理和发展历程，掌握光伏发电技术的相关知识。
2.实验操作：学生分组进行光伏发电系统的实际搭建和调试，包括组件安装、电路毗连、系统调试等操作步骤，培养学生的实践能力。
3.实地考察：组织学生参观光伏发电站，了解实际应用情况，深入了解光伏发电系统的运行特点和优劣势。
4.实验报告：学生根据实验结果和实地考察内容，撰写光伏发电系统实验报告，总结实验过程中的问题和经验，提出改进建议。
四、设计步骤1.确定实验内容和方法，制定实验计划；2.分组进行实验搭建和调试，完成实验操作；3.参观光伏发电站，了解实际应用情况；4.撰写实验报告，进行实验总结和讨论；5.展示实验效果，进行实验结果分享和交流。
五、评判方式1.实验操作评判：根据实验操作的准确性、完成度和效果进行评判；2.实验报告评判：根据实验报告的内容、结构和表达进行评判；3.实地考察评判：根据实地考察的深度、广度和收获进行评判；4.总成绩评判：综合思量以上评判结果，给予学生总成绩。
六、设计效果通过本作业设计，学生可以全面了解光伏发电系统的相关知识，掌握实际操作技能，提高实践能力和创新认识，为未来从事相关领域的工作打下坚实的基础。
同时，通过实地考察和实验操作，可以增强学生对可更生能源的认识和环保认识，培养学生的社会责任感和环保认识。
《光伏发电系统》作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版
《光伏发电系统》作业设计方案第一课时一、任务目标本次作业设计旨在帮助学生掌握光伏发电系统的基本原理、组成结构以及运行特点，通过实际操作和案例分析，提高学生对光伏发电系统的理解和运用能力，培养其解决实际问题的能力。
二、作业内容1. 光伏发电系统的原理及分类2. 光伏组件的选型与安装3. 充放电控制器的采购及设置4. 逆变器的选择与连接5. 系统运行监测与维护三、作业要求1. 学生需要使用表格、图表等形式清晰地呈现光伏发电系统的组成部分；2. 学生需要选取一个具体场景或项目，编制完整的设计方案，并根据实际情况进行分析和讨论；3. 学生需要通过实地考察、调查或模拟实验，验证所设计的光伏发电系统方案的可行性和效果；4. 学生需要撰写完整的实验报告，对设计方案、实施过程和结果进行总结和展望。
四、作业步骤1. 研究光伏发电系统的相关知识，理解其原理和分类；2. 选择光伏组件并进行安装、连接；3. 采购充放电控制器并设置参数；4. 选取逆变器并进行连接测试；5. 进行系统的运行监测，并及时进行维护和调整；6. 撰写实验报告，总结设计方案及实施情况。
五、评分标准1. 理论知识的掌握和运用能力；2. 设计方案的完整性和可行性；3. 实施过程的规范性和创新性；4. 实验结果的准确性和可靠性；5. 实验报告的书写规范和内容丰富度。
在完成本次《光伏发电系统》作业设计方案的过程中，学生将通过理论学习和实践操作相结合的方式，全面提升对光伏发电系统的认识和应用能力，培养解决实际问题的能力和独立思考能力。
希望学生们在本次作业设计中收获满满，并能够为未来的职业生涯做好充分准备。
第二课时一、项目背景随着环境保护意识的提高和可再生能源的重要性逐渐凸显，光伏发电系统作为清洁能源的代表之一，在当今社会得到了广泛的应用。
本次作业设计旨在让学生了解光伏发电系统的工作原理、组成结构、发电效率等相关知识，并通过实践操作，掌握搭建光伏发电系统的方法与技能。
《光伏发电系统作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版五四制》
《光伏发电系统》作业设计方案一、设计目标本次作业设计旨在帮助学生深入了解光伏发电系统的工作原理、组成结构以及运行特点，通过实际操作和计算练习，提高学生对光伏发电系统的理解和应用能力，培养学生的实践操作技能，为未来从事相关工作做好准备。
二、设计内容1. 光伏发电系统的基本原理及组成结构介绍2. 光伏发电系统的工作特点及应用领域分析3. 光伏组件的选型与安装4. 光伏逆变器的选型与安装5. 光伏发电系统的运行与维护三、设计步骤1. 理论进修：学生通过教室讲解、教材阅读等方式，了解光伏发电系统的基本原理、组成结构和工作特点。
2. 实验操作：学生分组进行实验操作，包括光伏组件的选型与安装、光伏逆变器的选型与安装等内容。
3. 数据分析：学生通过实验数据的收集和分析，对光伏发电系统的运行特点进行深入了解。
4. 综合训练：学生进行综合性实验，包括光伏发电系统的运行与维护，培养学生的实践操作技能和解决问题能力。
四、设计要求1. 学生需认真进修相关理论知识，掌握光伏发电系统的基本原理和组成结构。
2. 学生需按时按质完成实验操作，保证实验数据的准确性和完备性。
3. 学生需认真分析实验数据，撰写实验报告，总结实验结果并提出改进建议。
4. 学生需积极参与讨论和交流，互相进修、互相增进，共同提高。
五、评分标准1. 实验操作：包括光伏组件选型与安装、光伏逆变器选型与安装等环节，操作规范、技术熟练度等方面将作为评分标准之一。
2. 数据分析：学生对实验数据的分析能力、结论的合理性等方面将作为评分标准之一。
3. 实验报告：实验报告的完备性、规范性、结论的逻辑性等方面将作为评分标准之一。
4. 综合能力：学生在实验操作和数据分析过程中的综合能力、解决问题能力等方面将作为评分标准之一。
六、总结通过本次作业设计，学生将能够深入了解光伏发电系统的工作原理和运行特点，掌握光伏组件的选型与安装、光伏逆变器的选型与安装等操作技能，为将来从事相关工作做好准备。
《光伏发电系统作业设计方案-2023-2024学年科学青岛版五四制》
《光伏发电系统》作业设计方案一、任务背景随着环境珍爱认识的增强和可更生能源的重要性日益凸显，光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注。
本次作业旨在让学生深入了解光伏发电系统的原理、构成及运行机制，培养学生对新能源的认识和应用能力。
二、任务目标1. 了解光伏发电系统的基本原理和构成；2. 掌握光伏发电系统的工作过程和运行机制；3. 能够分析光伏发电系统的优缺点及在实际应用中的问题；4. 提出改进光伏发电系统性能的建议。
三、作业要求1. 撰写一份关于光伏发电系统的作业报告，包括系统的原理、构成、工作过程和运行机制等内容；2. 分析光伏发电系统的优缺点，并结合实际案例说明；3. 提出至少两条改进光伏发电系统性能的建议，并说明理由。
四、作业内容1. 光伏发电系统的原理和构成：光伏发电系统是利用光电效应将太阳能转化为电能的系统。
主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆等组成。
光伏组件是系统的核心部件，通过将太阳能转化为直流电能；逆变器则将直流电能转化为交流电能，以供电网应用。
2. 光伏发电系统的工作过程和运行机制：当太阳光照射到光伏组件上时，光子激发光伏组件中的电子，使其跃迁并产生电流。
逆变器将这部分直流电转化为交流电，并输出到电网中。
系统通过控制逆变器的工作状态，实现对电能的调节和输出。
3. 光伏发电系统的优缺点及实际应用问题：优点：清洁、可更生、低噪音、无排放等；缺点：成本高、能效低、受天气影响大等；实际应用问题：光伏组件寿命短、电网接入难题、系统运行稳定性等。
4. 改进光伏发电系统性能的建议：提高光伏组件的转换效率，降低系统成本；加强光伏发电系统与电网的互联互通，提高系统运行稳定性。
五、作业提交方式作业报告需以Word文档形式提交至指定邮箱，截止日期为指守时间。
评分标准包括内容完备性、逻辑性、表达准确性等。
六、评分标准1. 作业报告内容完备，包括原理、构成、工作过程、优缺点分析等；2. 逻辑性强，结构清晰，表达准确；3. 提出的改进建议具有可行性和合理性。
太阳能光伏发电系统工程实训实
太阳能光伏发电系统工程实训实验实验一太阳能光伏发电系统设计（4课时）一、实验目的：1、了解太阳能光伏发电系统的组成和原理；2、了解太阳能电池板的参数测试；3、了解蓄电池充放电性能及测试；二、实验设备照度计太阳能电池板数字万用表导线三、实验注意事项实验中注意电池板不得承受压力四、实验原理当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流，这种现象称为光生伏打效应。
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，当太阳光照射到半导体P-N结时，就会在P-N 结两边产生电压，使P-N 结短路，从而产生电流。
这个电流随着光强度的加大而增大，当接受的光强度达到一定数量时，就可以将太阳能电池看成恒流电源。
太阳能电池开路电压(Voc) 一般在3 V 至0.6 V 范围，短路电流(Isc)通常低于8A。
太阳能电池板通常定义为封装和连接在一起的一个以上电池。
太阳能电池板有不同的电压和电流范围，但功率产生能力一般为50 W至300 W。
太阳能电池和电池板有许多相同的需要测试参数，如Voc, Isc, Pmax图1: 太阳能电池I-V 曲线五、实验内容1、太阳能控制系统的设计利用SMA软件设计一个太阳能控制系统方案2、太阳能电池板参数测试（1）开路电压VOC测量用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电压值VOC（2）短路电流ISC测量。
用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电流值ISC（3）太阳能电池板伏安特性测试用太阳能功率计记录不同的光照强度E时，从大到小调节负载电阻R，测量相应的电压V电流I。
找出电池输出最大功率时的电压值和电流值。
I-V曲线（图1）上的Pmax点通常被称为最大功率点（MPP）Vmax——在Pmax点，电池的电压值。
Imax——在Pmax点，电池的电流值。
（4）器件的转换效率η测量。
当太阳能电池连接到某个电路时，这个值等于被转换的能量（从吸收的太阳光到电能）与被采集的能量的百分比。
光伏发电技术实训
第一部分系统安全操作说明为了顺利完成光伏发电技术的实训项目，确保实训时设备的安全、可靠及长期的运行，实训人员要严格遵守如下安全规程：一、实训前的准备1、实训前仔细阅读使用说明书熟悉系统的相关部分。
2、实训前仔细阅读系统操作说明及实训的注意事项。
3、实训前确保各系统控制柜电源处于断开状态。
4、实训前根据实训指导书中相关内容熟悉此次实训的操作步骤。
二、实训中注意事项1、严格按照正确的操作步骤给系统上电和断电，以免误操作给系统带来损坏。
2、在实训过程中，实训照明灯、模拟光源、电池板及周围的金属固件在光源的（长时间）照射下温度会上升，操作者不要用手指直接去触摸它们，以免烫伤。
3、在实训过程中，有“危险”标志的地方为强电注意安全。
三、实训的进行步骤实训时要做到以下几点：(1) 预习报告详细完整，熟悉设备。
实训开始前，指导老师要对学生的预习报告做检查，要求学生了解本次实训的目的、内容和安全实训操作步骤，只有满足此要求后，方能允许开始实训。
指导老师要对实训装置作详细介绍，学生必须熟悉该次实训所用的各种设备，明确这些设备的功能与使用方法。
(2) 建立小组，合理分工。
每次实训都以小组为单位进行，每组由5～6人组成。
(3) 试运行。
在正式实训开始之前，先熟悉装置的操作，然后按一定安全操作规范接通电源，观察设备是否正常。
如果设备出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实训。
(4) 认真负责，实训有始有终。
实训完毕后，应请指导老师检查实训资料。
经指导老师认可后，按照安全操作步骤关闭所有电源，并把实训中所用的物品整理好，放回原位。
四、实训总结这是实训的最后、最重要阶段，应分析实训现象并撰写实训报告。
每位实训参与者要独立完成一份实训报告，实训报告的编写应持严肃认真、实事求是的态度。
实训报告是根据实训中观察发现的问题，经过自己分析研究或组员之间分析讨论后写出的实训总结和心得体会，应简明扼要、字迹清楚、结论明确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“2011全国职业院校技能大赛”高职组光伏发电系统安装与调试赛项竞赛任务样题选手须知：1．任务书共10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。
2．参赛团队应在6小时内完成任务书规定内容。
选手在竞赛过程中根据任务书要求将各系统生成的运行记录或程序文件存储到任务书指定的磁盘目录及文件夹下，未存储到指定位置的运行记录或程序文件均不予给分。
3．选手提交的试卷用工位号标识，不得写上姓名或与身份有关的信息，否则成绩无效。
4．比赛中如出现下列情况时另行扣分：选手认定器件有故障可提出更换，器件经测定完好属选手误判时每次扣2分，器件确实损坏每更换一次补时5分钟。
5．比赛过程中由于人为原因造成器件损坏，该损坏的器件不予更换。
一、竞赛设备及工艺过程描述竞赛设备以“KNT-SPV01光伏发电实训系统”为载体，由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统组成，如图1所示。
（a）（b）（c）（d）（e）图1 光伏发电系统（a）光源模拟跟踪装置（b）光源模拟跟踪控制系统（c）能量转换控制存储系统（d）离网逆变负载系统（e）监控系统通过对光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统的器件安装、接线、编程与调试等工作，实现金卤灯模拟太阳（晨日太阳、午日太阳、晚日太阳）的运行轨迹以及模拟太阳光的入射角度，模拟追日跟踪传感器采集模拟太阳光照度信息及位置信息。
通过PLC编程，实现PLC采集模拟追日跟踪传感器信息，控制X和Y方向运动机构，使太阳能电池板正对着模拟太阳光源功能。
通过对能量转换控制存储系统的器件安装、接线与调试等工作，实现太阳能电池方阵输出的电能提供给直流负载和蓄电池；实现蓄电池充、放电、防过冲和过放功能；通过PWM脉宽调制模拟蓄电池和太阳能电池板的不同的状态。
通过人机界面设置控制器的通讯地址，完成与后台监控系统的通讯连接。
通过对离网逆变负载系统的器件安装、接线与调试等工作，实现逆变器SPWM调制功能。
实现逆变输出的电压幅度、频率、功率因数、谐波调整功能。
通过人机界面设置逆变器的通讯地址，完成与后台监控系统的通讯连接。
通过监控系统与光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统和离网逆变负载系统的通信，实现POWER9000软件与光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统的通讯参数设置，遥信、遥测、遥控量的设置。
在制作的组态主界面显示光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统的实时运行数据。
二、各系统工作任务任务1 光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统1．器件安装（1）根据任务书提供的图纸和提供的4块太阳能电池板组件、3盏300W金卤灯、模拟追日跟踪传感器、X和Y方向运动机构等器件，将器件安装在支架上。
（2）根据提供的母线盒、按钮、继电器、断路器、GE可编程序控制器等器件以及组成光源模拟跟踪装置，设计光源模拟跟踪控制系统电气控制原理框图和接线图。
根据设计的图纸，将器件安装在“光源模拟跟踪控制系统”网孔架内的正确位置（接线排和走线槽已经安装好）。
2．布线与接线（1）根据任务书提供的图纸，完成光源模拟跟踪装置的接线。
布线与接线要有合理的布线路径、线径和线标套管。
（2）根据设计的图纸，在“光源模拟跟踪控制系统”网孔架内完成对光源模拟跟踪控制系统的布线与接线。
（2）将光源模拟跟踪装置中的金卤灯、X和Y方向运动机构和模拟追日跟踪传感器的引线接在“光源模拟跟踪控制系统”网孔架内的正确位置。
（3）根据设计的图纸，定义GE可编程序控制器的输入输出端口并布线与接线。
3．功能要求（1）根据任务书提供的图纸，4块太阳能电池板组件完成2串、2并连接，组成太阳能电池板方阵。
将模拟追日跟踪传感器安装在太阳能电池板方阵中央，并与X和Y方向运动机构组成跟踪装置。
将3盏300W金卤灯、跟踪装置安装在支架上，组成光源模拟跟踪装置。
（2）通过编程软件，编制手动光源模拟跟踪和自动光源模拟跟踪程序。
（3）手动光源模拟跟踪控制：分别按下灯1、灯2和灯3开关，模拟太阳光的金卤灯1、金卤灯2和金卤灯3分别亮。
程序控制旋钮拨到手动挡并按下启动按钮，太阳能电池板方阵分别跟踪正对着金卤灯1、金卤灯2和金卤灯3。
（4）自动光源模拟跟踪控制：程序控制旋钮拨到自动挡并按下启动按钮，金卤灯1、金卤灯2和金卤灯3依次间隔5分钟点亮后熄灭1分钟，太阳能电池板方阵分别跟踪正对着亮的金卤灯。
（5）将完成的光源模拟跟踪控制系统电气控制图保存在大赛组委会提供的U盘中，文件名为“光源模拟跟踪控制系统电气控制图”。
将完成的编程文件存放到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“GEPLC 程序”。
任务2 能量转换控制存储系统1．器件安装根据大赛提供的太阳能电池板与蓄电池参数要求以及提供的母线盒、按钮、断路器、蓄电池、电源模块、直流电压采集模块、CPU 控制模块、直流电流采集模块、主电路拓扑模块、温度采集模块、通讯模块、继电器驱动模块、MOSFET驱动模块、LCD人机对话模块、检测仪表、直流负载等设备、模块和器件，设计“能量转换控制存储系统电气控制原理框图和接线图”。
根据设计的图纸，将设备、模块和器件安装在“能量转换控制存储系统”网孔架内的正确位置（接线排和走线槽已经安装好）。
2．布线与接线（1）根据设计的图纸，在“能量转换控制存储系统”网孔架内完成设备、模块和器件的布线与接线。
布线与接线要有合理的布线路径、线径和线标套管。
（2）正确连接太阳能控制器的出入端，合理布局直流负载。
3．功能要求（1）检查“能量转换控制存储系统”网孔架内所有模块和器件的接线，确保正确无误。
（2）根据人机对话接口，调整相关模块上的电位器，校准电压等模拟量采集数值，将调整后的采样电阻的阻值与显示电量参数填写在大赛提供的相应答题纸上，放入专用文件袋中。
（3）设置蓄电池过放等保护参数，将蓄电池过放的电量参数填写在大赛提供的相应答题纸上，放入专用文件袋中。
（4）设置太阳能电池板相关参数，将太阳能电池板相关设置参数填写在大赛提供的相应答题纸上，放入专用文件袋中。
（5）实现控制太阳能电池板对蓄电池充电的过程。
（6）调节采样电位器，输出蓄电池电压采样信号，通过示波器检测每个采样点的波形且截图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“蓄电池PWM波形”。
（7）调节采样电位器，输出太阳能电池的输出电压，通过示波器检测每个采样点的波形且截图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“太阳能电池PWM波形”。
（8）根据大赛提供的元器件和任务书要求，选择拓扑结构主电路板，正确选取元器件并焊接主电路板上，使主电路板能够实现PWM 充电控制功能。
（9）通过人机界面设置控制器的通讯地址，完成与后台监控系统的通讯连接，实现后台监控系统远程遥控控制器的运行。
任务3 离网逆变负载系统1．器件安装根据大赛提供的蓄电池参数、交流负载以及提供的母线盒、断路器、电源模块、直流电压采集模块、CPU控制模块、交流电压/电流采集模块、主电路拓扑模块、温度采集模块、通讯模块、频率采集模块、继电器驱动模块、IGBT驱动模块、LCD人机对话模块、检测仪表、变压器等模块和器件，设计“离网逆变负载系统电气控制原理框图和接线图”。
根据设计的图纸，将设备、模块和器件安装在“离网逆变负载系统”网孔架内的正确位置（接线排和走线槽已经安装好）。
2．布线与接线根据设计的图纸，在“离网逆变负载系统”网孔架内完成模块和器件的布线与接线。
布线与接线要有合理的布线路径、线径和线标套管。
3．功能要求（1）检查“离网逆变负载系统”网孔架内所有模块和器件的接线，确保正确无误。
（2）正确设置逆变器输出电压与频率相关参数，将相应的设置参数填写在大赛提供相应答题纸上，放入专用文件袋中。
（3）设置逆变器的H桥的死区时间与PID积分参数信息，将相应的设置参数填写在大赛提供相应答题纸上，放入专用文件袋中。
（4）完成逆变供电功能。
调节采样电位器，输出蓄电池电压采样信号，通过示波器检测每个采样点的H桥IGBT管的SPWM波形输出。
截图且保存到到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“逆变器SPWM 波形图”。
（5）设置不同的PID参数。
利用示波器测量逆变波形的幅值与频率且截图保存到大赛组委会提供的U盘中，文件名为“逆变器波形图”。
（6）根据任务书要求，正确选取拓扑结构主电路板（全桥与半桥）。
正确选择元器件且焊接在主电路电路板上，使逆变器主电路板能够实现SPWM控制逆变功能。
（7）通过人机界面设置逆变器的通讯地址，完成与后台监控系统的通讯连接，实现后台监控系统远程遥控逆变器的运行。
任务4 监控系统功能要求（1）完成组态主界面，用于显示光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统的实时运行数据，数据至少应包含电压、电流、功率、有功、无功等必要信息；包含光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统的通讯状态开关量显示（使用工况图元实现）。
（2）完成光源模拟跟踪控制系统界面、能量转换控制存储系统界面和离网逆变负载系统界面，分别显示各自的运行状态参数，参数单元应包含电压、电流等系统相关的信息。
（3）完成光源模拟跟踪装置手动控制启动“追日功能”的界面，并显示当前太阳能电池方阵所接受的光照度，电池板的仰角、倾角信息。
（4）完成光伏发电功率曲线图、直流输出电压监测曲线图、逆变输入直流功率曲线图、输出交流功率曲线图，所有曲线图更新频率为1分钟。
（5）完成遥信一览表，用于显示实训装置所有遥信状态。
（6）完成遥测一览表，用于显示实训装置所有遥测值。
（7）采用POWER9000系统的报表工具制作光伏发电采集报表（15分钟记录一次），能量转换控制存储系统包含光伏输入电压、光伏输入电流、直流输出电压、直流输出电流。
离网逆变负载系统包含逆变输入电压、逆变输入电流、逆变功率、负载电压、负载电流、负载功率。
能够通过打印机实现数据输出。
（8）打印报表，放入专用文件袋中。
利用POWER9000系统的数据库备份功能，实现上述实时数据的备份且存储到D盘名为“监控系统”文件夹内。