軌道交通 列車電能測量系統(tǒng) 第1部分：總則 編制說明

1國家標準《軌道交通列車電能測量系統(tǒng)第1部分：總則》(征求意見稿)編制說明1工作簡況1.1編制依據(jù)根據(jù)《國家標準化管理委員會關(guān)于下達2022年第一批推薦性國家標準計劃及相關(guān)標準外文版計劃的通知》(國標委發(fā)[2022]17號)20220300-T-347項目的要求，由全國軌道交通電氣設(shè)備與系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會歸口，并由株洲中車時代電氣股份有限公司、中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設(shè)備檢驗站有限公司、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司、中車株洲電力機車有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司、廣州地鐵集團有限公司、上海申通地鐵集團有限公司等單位共同起草。本部分為首次制定。1.2制修訂本標準的必要性耗規(guī)模較大，列車運行能耗占比較高。截至2020年底，全國鐵路營業(yè)里程達到14.63萬公里，其中高鐵3.8萬公里，電氣化率72.8%。據(jù)統(tǒng)計，鐵路總公司管內(nèi)電氣化鐵路用電量達700億千瓦時左右，相當于三峽水電站年發(fā)電量的70%左右。其中列車運行能耗占總耗能的80%以上，需要重點關(guān)注列車的運行能耗。國家“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略要求，以及鐵路行業(yè)的落實“雙碳”政策的迫切要求，需要更加規(guī)范對列車電能測量的相關(guān)方法和標準要求，形成國家層面符合中國國情的列車電能測量標準。IEC62888《軌道交通列車電能測量系統(tǒng)》系列標準基于歐盟EN50463系列標準的基礎(chǔ)上制定完成的，標準的內(nèi)容具備較強的國際適應(yīng)性，目前中國也在列車電能測量相關(guān)技術(shù)方面取得了較大的進步，亟需制定符合國際標準要求和適合中國國情的列車電能測量系統(tǒng)標準，助力中國軌道交通產(chǎn)品走出去和中國標準與國際標準的互認程度。1.3編制過程在本部分的編制過程中，完成了大量的基礎(chǔ)研究和編寫工作，并邀請了國內(nèi)和鐵路行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的專家進行了技術(shù)審查，確保了標準的規(guī)范性和權(quán)威性。本部分編制過程概要如下：(1)標準計劃下達后，在歸口單位指導(dǎo)下，株洲中車時代電氣股份有限公司、中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設(shè)備檢驗站有限公司、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司等單位成立了標準起草組，對EMS的性能等級劃分、系統(tǒng)級要求(通用要求、準確度、運行及電源、測量輸入、數(shù)據(jù)處理、RMAS要求)和設(shè)備級要求 (基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的標識和可用性、接口、數(shù)據(jù)處理及傳輸、軟件、數(shù)據(jù)流安全、環(huán)境條件、機械要求及結(jié)構(gòu)和設(shè)計、電氣要求)等情況進行了調(diào)研，收集了相關(guān)技術(shù)資料，形成了工作大綱和本部分的草案稿。(2)標準起草組對前期工作和標準草案深入討論研究后，2023年1月形成了本部分的征求意見稿 (SAC/TC278[2023]02)，歸口單位將征求意見稿發(fā)往中國國家鐵路集團、國能朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司、中車長春軌道客車股份有限公司、中車大連機車車輛有限公司、北京市地鐵運營有限公司、深圳市地鐵集團有限公司等49個單位進行意見征集。(3)主要參與單位和起草組成員及其所做的工作如下：2序號起草單位起草人姓名承擔工作1株洲中車時代電氣股份有限公司張志學(xué)、王躍、付剛張志學(xué)主持整個標準編制，負責負責整個標準技術(shù)內(nèi)容及文本質(zhì)量，國際標準翻譯，王躍、付剛負責國際標準翻譯的校核等。2中鐵檢驗認證株洲牽引電氣設(shè)備檢驗站有限公司李潼清負責第14、15頁國際標準的翻譯校核及編制3廣州地鐵集團有限公司陳剛負責第16、17頁國際標準的翻譯校核及編制4上海申通地鐵集團有限公司周媛負責第18、19頁國際標準的翻譯校核及編制5中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司王愛武負責第20、21頁國際標準的翻譯校核及編制6中車青島四方機車車輛股份有限公司張志強負責第22、23頁國際標準的翻譯校核及編制7中車株洲電力機車有限公司曹增明負責第24頁國際標準的翻譯校核及編制2編制原則2.1標準格式統(tǒng)一、規(guī)范，符合GB/T1.1-2020要求。2.2標準內(nèi)容符合統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性要求。2.3標準技術(shù)內(nèi)容安全可靠、成熟穩(wěn)定、經(jīng)濟適用、科學(xué)先進、節(jié)能環(huán)保。2.4標準實施后有利于提高鐵路產(chǎn)品質(zhì)量、保障運輸安全，符合鐵路行業(yè)發(fā)展需求。3主要內(nèi)容3.1本部分規(guī)定了電能測量系統(tǒng)(EMS)的主要用途，即車載測量列車電能消耗以用于電能管理、節(jié)能、計費等。本部分對完整的EMS提出了要求，并對所有實現(xiàn)EMS的一個或多個功能的設(shè)備提出了要求。本部分適用于應(yīng)用在牽引單元的新造EMS系統(tǒng),只要采用由GB/T1402—2010中列出的交流電源或直流電源供應(yīng)牽引電壓。本部分不適用于便攜式EMS系統(tǒng)。3.2本部分的主要技術(shù)要求包括EMS的等級劃分、EMS的系統(tǒng)級要求和EMS設(shè)備級要求等。EMS根據(jù)不同的需求和應(yīng)用場合劃分為三個等級，其中1級用于計費，適用于電能管理、節(jié)能、計費等方面的車載電能測量；2級用于國際對比測量或基準測試，適用于電能管理、節(jié)能、供貨商或列車運營商基準測試等方面的車載電能測量；3級基于用戶需求，適用于日常電能測量。EMS的系統(tǒng)級要求主要包括通用要求、準確度要求、運行及電源要求、測量輸入信號要求、數(shù)據(jù)處EMS設(shè)備級要求包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的標識與可用性要求、接口要求、數(shù)據(jù)處理與傳輸要求、軟件要求、數(shù)據(jù)流安全要求、環(huán)境要求、機械結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求、電氣要求等。3.3本部分依據(jù)IEC62888-1:2018《軌道交通列車電能測量系統(tǒng)第1部分：總則》結(jié)合電能測量系統(tǒng)的應(yīng)用實際編制。本文件與IEC62888-1:2018的技術(shù)性差異及其原因如下：——用規(guī)范性引用的GB/T2659代替ISO3166-1，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB4793.1代替IEC61010-1，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T11021代替IEC60085，兩個文件之間的一致性程度為等同，以適應(yīng)我國3的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/T21414代替IEC61991，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/TXXXXX.2代替IEC62888-2，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/TXXXXX.4代替IEC62888-4，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——用規(guī)范性引用的GB/TXXXXX.6代替IEC62888-6，兩個文件之間的一致性程度為修改，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，增加可操作性；——更改了4.2.3.2中表2啟動時間參數(shù)并刪除了PWR-X類型，以適應(yīng)我國實際應(yīng)用需求；——刪除了4.2.5.1中有關(guān)“600伏至750伏直流牽引供電系統(tǒng)的變化不需要記錄”的內(nèi)容，在我DC00V的供電制式；——刪除了4.2.5.1中表3TSC-X類型，以避免使用未規(guī)范定義的參數(shù)；——更改了4.2.5.2中關(guān)于VIN的表述，以符合我國現(xiàn)有車輛標識規(guī)定。3.4經(jīng)起草組分析研究，沒有與本部分主要技術(shù)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)行國家標準、行業(yè)標準。4關(guān)鍵指標的確定4.1車輛識別碼在我國車輛識別碼有關(guān)規(guī)定見2004版《車輛識別代號管理辦法(試行)》，但實際梳理過程發(fā)現(xiàn)上述管理辦法針對的是公路車輛而非軌道交通車輛。進一步梳理，有關(guān)軌道交通車輛的車輛識別碼，存在如下一些規(guī)定：TB/T3443.1-2016《機車車輛車種、車型和車號編碼規(guī)則第1部分：機車》規(guī)定：機車的車號與機車的基本型號代碼組合構(gòu)成，實現(xiàn)機車車型車號的唯一性。TB/T3443.2-2016《機車車輛車種、車型和車號編碼規(guī)則第2部分：客車》規(guī)定：每輛客車應(yīng)具有唯一車號。TB/T3443.3-2016《機車車輛車種、車型和車號編碼規(guī)則第3部分：貨車》規(guī)定：貨車車號編碼采用7位阿拉伯數(shù)字，每一輛貨車應(yīng)有唯一的車號。TG/CL297-2014《動車組型號、車號和坐席號編號規(guī)則》規(guī)定了動車組的車號編號規(guī)則，每一列動車組具有唯一的車號。對于地鐵車輛編號，目前我國尚沒有統(tǒng)一的標準對此進行規(guī)范。但不同的地鐵公司對各自的地鐵車輛編號均進行了各自的規(guī)定，盡管其規(guī)定不盡相同，但每一列地鐵車輛的車號仍具備唯一性。因此總結(jié)上述情況，在我國軌道交通車輛的車輛識別碼具備唯一性。但考慮到并未有一個統(tǒng)一的標準對其進行約束，因此直接將IEC原稿中3.1.21的注釋刪除，也不再添加對應(yīng)的說明。4.2EMS的降級運行S不夠清晰。EMS的降級運行應(yīng)該包括三個方面：EMS準確度不達標、電能測量編譯數(shù)據(jù)CEMD及CEMD相關(guān)數(shù)據(jù)的更新速度變慢；電能測量編譯數(shù)據(jù)CEMD及CEMD相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲出現(xiàn)個別錯誤；因此將該段描述修改如下：4如EMS有任何超出GB/TXXXXX所規(guī)定的功能，則該功能不應(yīng)：——影響EMS準確度；——影響電能測量編譯數(shù)據(jù)(CEMD)及CEMD相關(guān)數(shù)據(jù)的更新；——影響電能測量編譯數(shù)據(jù)(CEMD)及CEMD相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲。任何配置的變更均應(yīng)記錄在EMS或文件中，并對設(shè)備標識和存儲的信息進行更新。4.3啟動時間的分類IEC原稿4.2.3.2對EMS啟動時間的要求中將其分為三類：PWR-A啟動時間在60秒以內(nèi)；PWR-B啟動時間在120秒以內(nèi)，PWR-X的啟動時間由相關(guān)方協(xié)商確定。但在我國實際應(yīng)用中，列車車載測量系統(tǒng)及其關(guān)聯(lián)的專用測量系統(tǒng)的啟動時間都遠比原稿表2中的秒的水平；有關(guān)PWR-X的相關(guān)方協(xié)商的約定時間，在現(xiàn)有技術(shù)條件下20秒的啟動時間完全足夠，再無必要協(xié)商其他的時間規(guī)定。4.4牽引供電系統(tǒng)的切換時間IEC原稿4.2.5.1對牽引供電系統(tǒng)不同制式之間的切換時間分為三類：TSC-A規(guī)定允許的最大切換時間在1秒以內(nèi)；TSC-B規(guī)定允許的最大切換時間在2秒以內(nèi)；TSC-X規(guī)定允許的最大切換時間由各方協(xié)商確定。我國多流制供電系統(tǒng)應(yīng)用極少，但重慶市江跳線運營車輛采用山地As雙流制車輛，其供電系統(tǒng)采用直流1500V和交流25kV雙流制式，因此的確存在牽引供電系統(tǒng)切換的可能。但是我國現(xiàn)有技術(shù)水平已經(jīng)可以非常迅速實現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)切換，原標準中的TSC-A,TSC-B的約定時間已足夠長，無需再設(shè)置一個TSC-X的協(xié)商確定的類別，已直接刪除。4.5測能點識別碼IEC原稿4.2.5.2描述的測能點識別碼，包括車輛所有者表示VKM、車輛標識碼VIN和能量測試點EMF-ID等構(gòu)成，其中VIN由12位數(shù)字構(gòu)成車輛/編組的唯一標識碼。但在我國目前暫無由12位數(shù)字組成的完全統(tǒng)一的車輛編碼，機車、動車、客車、貨車等各有不同的約定，甚至沒有統(tǒng)一約定。不過VIN的唯一性仍能保證，對CPID并無影響。因此修改為“安裝有一個或多個EMS的車輛/編組的唯一標識符，在我國根據(jù)不同車輛類型由多位數(shù)字或字母組成。”5采標情況本標準修改采用IEC62888-1:2018《軌道交通列車電能測量系統(tǒng)第1部分：總則》。6有無重大分歧意見無