JJF(津) 140-2024 電動汽車公用充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

JJF JJF 電動汽車公用充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范TechnicalSpecificationforOnlineMonitoringMetrologicalPerformanceofElectricVehicleChargingFacility2024-10-25發(fā)布 2025-01-01實施發(fā)布JJF(津)140-2024JJF(津)140-2024140-2024電動汽車公用充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范140-2024TechnicalSpecificationforOnlineMonitoringMetrologicalPerformanceofElectricVehicleChargingFacility歸口單位：天津市市場監(jiān)督管理委員會主要起草單位：天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院國網(wǎng)天津市電力公司營銷服務(wù)中心天津大學(xué)天津瑞芯源智能科技有限責(zé)任公司本規(guī)范委托天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：劉宇（董娜（張衛(wèi)欣（參加起草人：張濤（（梁彬（劉紫熠（吉楊（付偉立（（）JJF(津)140-2024JJF(津)140-2024II目 錄引言 （I）1范圍 （1）2引用文件 （1）3術(shù)語和計量單位 （1）3.1電動汽車公用充電設(shè)施 （1）3.2充電設(shè)施批 （1）3.3在線監(jiān)測 （2）3.4失準(zhǔn)復(fù)檢 （2）3.5遠(yuǎn)程計量模塊 （2）3.6盲測 （2）用戶側(cè)電能量采集臺 （2）電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺 （2）充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺 （2）3.10總電能表 （2）4在線監(jiān)測技術(shù)要求 （2）在線監(jiān)測技術(shù)概述 （2）在線監(jiān)測平臺總則 （3）線監(jiān)測方法應(yīng)用要求 （3）4.4失準(zhǔn)復(fù)檢 （4）5在線監(jiān)測實施方案 （5）數(shù)據(jù)預(yù)處理方法 （5）在線監(jiān)測方法 （5）異常預(yù)警規(guī)則 （8）5.4失準(zhǔn)復(fù)檢 （9）附錄A電動汽車充電樁/機(jī)計量性能在線計量監(jiān)測平臺接口要求 （10）附錄B直流充電機(jī)交直流轉(zhuǎn)換效率估計方法 （13）附錄C估計參數(shù)評估標(biāo)準(zhǔn) （14）附錄D電動汽車充電站計量性能在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （16）附錄E電動汽車充電站計量性能在線監(jiān)測基本原理 （19）JJF(津)140-2024JJF(津)140-2024IIII引 言本規(guī)范依據(jù)JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》編制。JJG1148-2022《電動汽車交流充電樁》（試行）JJG1149-2022《電動汽車非車載充電機(jī)（試行檢定規(guī)程中計量性能在線監(jiān)測條件的細(xì)化落實。本規(guī)范為首次制定。JJF(津)140-2024JJF(津)140-2024PAGEPAGE10電動汽車公用充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于加入在線監(jiān)測平臺的電動汽車公用充電設(shè)施的在線監(jiān)測。引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG1148-2022電動汽車交流充電樁（試行）JJG1149-2022電動汽車非車載充電機(jī)（試行）GB/T18487.1-2023電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T44130.1-2024電動汽車充換電服務(wù)信息交換第1部分：總則GB/T2828.1-20121（AQL）批檢驗抽樣計劃T/CEC102.2-2016電動汽車充換電服務(wù)信息交換凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位JJF1001-2011、GB/T2828.1-2012界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1電動汽車公用充電設(shè)施publicchargingfacilityforelectricvehicle在獨立地塊、社會公共停車場、商業(yè)建筑物配建停車場、加油（氣）站、高速公路和普通國省干道服務(wù)區(qū)、交通樞紐等區(qū)域規(guī)劃建設(shè)，以充電為目的提供專用功能將電能補(bǔ)充給電動汽車，向社會開放、為各類新能源汽車提供充電服務(wù)的設(shè)施，分為電動汽車交流充電樁和電動汽車非車載充電機(jī)兩類。電動汽車公用充電設(shè)施滿足充電GB/T18487.1-2023《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求》chargingfacility有相近兩年制造年份的充電設(shè)施全體。注：同一充電設(shè)施只能屬于同一充電設(shè)施批。monitoringonline利用先進(jìn)量測技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段對電動汽車公用充電設(shè)施實施計量性能監(jiān)測。inaccuratere-examination通過充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺或其他途徑得出電動汽車公用充電設(shè)施工作狀態(tài)失準(zhǔn)，依據(jù)JJG1148-2022、JJG1149-2022對電動汽車公用充電設(shè)施進(jìn)行重新檢定的過程。remotemeteringmodule流計量模塊和直流計量模塊兩種。blindtesting或隱藏，以消除測試者的預(yù)期或偏見的影響。usersideelectricenergyharvestingplatform指電能信息采集、處理和實時監(jiān)控平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)電能數(shù)據(jù)自動采集、計量異常和電能質(zhì)量監(jiān)測、用電分析和管理等功能。electricvehiclepublicchargingfacilityoperationplatform電動汽車公用充電設(shè)施運營商用于管理、維護(hù)，涉及充電設(shè)施結(jié)算等信息的服務(wù)平臺。充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺onlinemonitoringplatformformeasurementperformanceofchargingfacility計量行政部門或其授權(quán)技術(shù)機(jī)構(gòu)用于在線監(jiān)測電動汽車公用充電設(shè)施計量性能，并具有數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)管理展示、服務(wù)等功能的數(shù)據(jù)交互平臺。totalenergymeter用于計量電動汽車公用充電設(shè)施內(nèi)全部充電樁消耗總電能量的電能表。在線監(jiān)測技術(shù)要求在線監(jiān)測技術(shù)概述1圖1充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測原理圖在線監(jiān)測平臺總則天津市區(qū)域內(nèi)電動汽車公用充電設(shè)施應(yīng)按充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺要求實設(shè)施運營數(shù)據(jù)應(yīng)滿足GB/T44130.1-2024《電動汽車充換電服務(wù)信息交換第1部分:總則》、T/CEC102.2-2016《電動汽車充換電服務(wù)信息交換》要求。量行政部門查閱。在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)及基本原理見附錄D、附錄E。在線監(jiān)測方法應(yīng)用要求充電站總電能表準(zhǔn)確度等級要求在線監(jiān)測方案使用的充電站總電能表作為參考表，充電站總電能表的準(zhǔn)確度等級需滿足表1的規(guī)定。表1充電站總電能表的準(zhǔn)確度等級要求充電設(shè)施計量準(zhǔn)確度等級1級2級總電能表準(zhǔn)確度等級0.5S級及以上1級及以上在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)接口要求電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺能遠(yuǎn)程采集充電設(shè)施運營數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接口應(yīng)包含用戶充電訂單信息、充電過程數(shù)據(jù)、異常事件等檔案，包括但不限于上述信息；15min/A；315min/次。數(shù)據(jù)有效性“4.3.1“4.3.2對于充電站內(nèi)有非充電用電的場景，應(yīng)有單獨表計計量，且數(shù)據(jù)需提供至充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺。充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺判定有效。數(shù)據(jù)推送時效要求成后24h內(nèi)推送至在線監(jiān)測平臺。電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺可統(tǒng)計單個計費單元電動汽車公用充電設(shè)施每年總充電次數(shù)。失準(zhǔn)復(fù)檢電動汽車公用充電設(shè)施在以下情況需進(jìn)行失準(zhǔn)復(fù)檢：1）充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺上預(yù)警的；2）其他情況中，技術(shù)人員綜合判定后需進(jìn)行重新檢定的。出現(xiàn)失準(zhǔn)預(yù)警后，充電設(shè)施應(yīng)依據(jù)JJG1148-2022、JJG1149-2022及時進(jìn)行檢定。復(fù)檢后的檢定結(jié)果需上傳充電設(shè)施計量性能在線監(jiān)測平臺，用于后續(xù)在線監(jiān)測結(jié)果的判定。在線監(jiān)測實施方案數(shù)據(jù)預(yù)處理方法數(shù)據(jù)清洗方法等一系列數(shù)據(jù)清洗及預(yù)處理。檔案數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法分鐘數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)時鐘對齊。數(shù)據(jù)質(zhì)量分析對電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺和用戶側(cè)電能量采集平臺的檔案數(shù)據(jù)的缺失值、在線監(jiān)測方法計量性能充電站中包含K個總電能表，M個充電樁以及N個充電槍。定義總電能表和充電槍側(cè)測量點的誤差i，為用電量實際值與表計示值的比值，實際誤差i為實際值和示值的差值與示值的比值，具體見公式（1）和（2）：iitrue(t)(t)100%ii

1)100%(1)xi(t)式中：i——充電槍編號；

xitrueixi(t)i

(2)xi(tt時刻充電槍側(cè)的計量示值；xi-tru(t)——實際值。

超出正常計量誤差閾值th時，即i

th，認(rèn)為該設(shè)備計量失準(zhǔn)。交流充電站的監(jiān)測方法交流充電樁在線監(jiān)測采用能量守恒定律建立充電設(shè)施運行誤差計算模型，具體實現(xiàn)過程如下：通過用戶側(cè)電能量采集平臺以及充電設(shè)施運營服務(wù)平臺，獲取充電樁誤差估算取的信息進(jìn)行預(yù)處理，以滿足構(gòu)建估算模型的要求；n建立交流樁計量誤差估算模型，其公式如公式（3）所示：nyt)iit)Lt)cn0t)(3)i1式中：y(t)——總電能表的示值；xi(tt時刻充電槍側(cè)的計量示值；L(t)——線路阻抗造成的動態(tài)損耗；Lcon——固定損耗；vo(t)——量測噪聲。在測量周期內(nèi)，使用矩陣表示計算單元中各變量全部輸入數(shù)據(jù)之間的關(guān)系：Y(t)X(t)ΦxL(t)LconVo(t)(4)式中：Yty(tYty(1)y(2),…y(t)T；X(t)——尺寸為tnxi,jji正向有功功率；L(t)——L(t)的列向量；Lcon——常數(shù)Lcon的列向量；Vo(t)——vo(t)的列向量。使用嶺回歸算法求解式(4)的估算模型；C。直流充電站的監(jiān)測方法直流充電機(jī)在線監(jiān)測采用能量守恒定律建立充電設(shè)施運行誤差計算模型，具體實現(xiàn)過程如下：通過用戶側(cè)電能量采集平臺以及充電設(shè)施運營服務(wù)平臺，獲取充電樁誤差估算取的信息進(jìn)行預(yù)處理，以滿足構(gòu)建估算模型的要求；建立直流不同類型樁計量誤差估算模型，區(qū)分為分體式機(jī)和一體式機(jī)。由于電能計量點位于直流電的輸出側(cè)，因此在建立直流類型充電樁的電能守恒方程時考慮交流電轉(zhuǎn)換為直流電過程中的能量損失，即交直流轉(zhuǎn)換效率見公式（5）：pDC(t)100%(5)pAC(t)其公式如公式（6）所示：nIx(t)

nS 1 njy(t)ii kxk(t)L(t)Lcon0(t)(6)i1

i(t

j1j(t)k1nI——一體式充電機(jī)類型的充電樁個數(shù)；nS——分體式充電機(jī)類型的充電樁個數(shù)；njj所連接的充電機(jī)個數(shù)；xi(tt時刻一體式充電機(jī)類型的充電樁充電槍側(cè)的計量示值；xk(tt時刻分體式充電機(jī)類型的充電樁充電槍側(cè)的計量示值；i(t)表示一體式充電機(jī)的交流-直流轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率；j(t)表示分體式充電機(jī)的交流-直流轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率。交流-直流轉(zhuǎn)換模塊估計方法樣例見附錄B。使用嶺回歸算法求解式(6)的估算模型；C。交直流混合充電站的監(jiān)測方法通過用戶側(cè)電能量采集平臺以及電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺，獲取充電樁并對獲取的信息進(jìn)行預(yù)處理，以滿足構(gòu)建估算模型的要求；電站誤差計算模型，具體見公式（7）：nDCIx(t)

nDCS 1

nACy(t)

ii

kxk(t)i(t)L(t)0(t)(7)式中：

i1

i

jj(t)k

i1nAC——站內(nèi)交流充電樁個數(shù)；nDC-I——一體式直流充電機(jī)個數(shù)；nDC-S——分體式直流充電機(jī)個數(shù)；xi(tt時刻一體式充電機(jī)類型的充電樁充電槍側(cè)的計量示值；xk(tt時刻分體式充電機(jī)類型的充電樁充電槍側(cè)的計量示值；i(t)表示一體式充電機(jī)的交流-直流轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率；j(t)表示分體式充電機(jī)的交流-直流轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換效率。3）使用嶺回歸算法求解式(7)的估算模型；4）檢驗參數(shù)估算結(jié)果的準(zhǔn)確性，檢出失準(zhǔn)充電樁進(jìn)行預(yù)警，具體評估方法見附錄C。異常預(yù)警規(guī)則設(shè)施運行誤差參照J(rèn)JG1148-2022、JJG1149-2022應(yīng)啟動異常預(yù)警，預(yù)警閾值為±2.0%。預(yù)警時平臺的處理方案運行綜合計量誤差計算模型得到計算結(jié)果后，基于置信區(qū)間、P值、擬合優(yōu)度、均方根誤差等評價指標(biāo)進(jìn)行模型評價，設(shè)置評價指標(biāo)體系，基于評價指標(biāo)，對模型計算結(jié)果進(jìn)行打分評價，優(yōu)先選擇評分較高的充電樁進(jìn)行輸出。并按5.4進(jìn)行失準(zhǔn)復(fù)檢。5.3.2異常數(shù)據(jù)輸出策略計算模型計算超差，并且電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺也輸出異常事件的充電樁。5.4失準(zhǔn)復(fù)檢按4.4的要求進(jìn)行。附錄A電動汽車充電樁/機(jī)計量性能在線計量監(jiān)測平臺接口要求范圍本要求用于電動汽車充電樁/機(jī)計量性能在線計量監(jiān)測平臺接口開發(fā)。本要求說明了天津市電動汽車充電樁/機(jī)計量數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)類型；描述了獲取充電站、充電樁、充電過程信息、訂單數(shù)據(jù)等接口信息。接口數(shù)據(jù)類型定義本標(biāo)準(zhǔn)中參數(shù)中的數(shù)據(jù)類型說明見表A.1：表A.1參數(shù)數(shù)據(jù)類型類型名稱類型定義DATEyyyy-MM-ddHH:mm:ssGB/T7408Number數(shù)值型，采用“0”到“9”數(shù)字表達(dá)的數(shù)值string字符串byte單字節(jié)整型VARCHAR2單字節(jié)字符型獲取充電站及充電樁信息接口規(guī)范接口描述充電樁在線計量監(jiān)測平臺獲取充電站及充電樁信息。A.3.2接口設(shè)計要求接口名稱SubmitCharging(stringstrJason)。A.3.3接口數(shù)據(jù)規(guī)范充電站總電能表信息，內(nèi)容格式見表A.2。表A.2充電站總電能表信息名稱描述類型長度/范圍電能表編號/字符串32字符戶號/字符串/計量點ID/字符串/曲線ID/字符串/站點編號總電能表對應(yīng)的充電站編號字符串20字符站點名稱/字符串100字符綜合倍率/整型/是否為充電站總電能表“1”或“0”字符串/充電站信息，內(nèi)容格式見表A.3.表A.3充電站信息名稱描述類型長度充電站編號運營商自定義的唯一編碼字符串20字符運營商名稱運營商名稱字符串100字符充電站名稱充電站名稱的描述字符串50字符詳細(xì)地址/字符串50字符投運時間充電站投運日期字符串格式“yyyy-MM-dd”省/字符串/市/字符串/區(qū)/字符串/充電樁信息，內(nèi)容格式見表A.4。表A.4充電樁信息名稱描述類型長度/范圍設(shè)備編碼設(shè)備唯一編碼，對同一運營商，保證唯一字符串23字符充電站編號所屬場站編號字符串/充電站名稱/字符串/電表戶號否則為充電站總電能表戶號字符串/設(shè)備類型1、直流設(shè)備整型/2、交流設(shè)備3、交直流一體設(shè)備4、無線設(shè)備5、其他充電設(shè)備額定總功率單位：kW浮點型/充電設(shè)備信息，內(nèi)容格式見表A.5。表A.5名稱描述類型長度/范圍充電設(shè)備接口編碼充電設(shè)備接口編碼，同一運營商內(nèi)唯一字符串26字符充電設(shè)備編號/字符串/充電站名稱/字符串/充電槍類型AC(交流)或DC(直流)字符串/額定功率單位：kW浮點型/充電數(shù)據(jù)接口規(guī)范接口描述充電樁運營平臺充電過程數(shù)據(jù)和訂單數(shù)據(jù)。A.4.2接口設(shè)計要求接口名稱：SubmitMutualinfo(stringstrJson)。A.4.3接口數(shù)據(jù)規(guī)范日測量點總電能示值曲線，內(nèi)容格式見表A.6。表A.6日測量點總電能示值曲線基本信息名稱描述類型長度/范圍電能表編號/字符串32字符數(shù)據(jù)時間格式“yyyy-MM-ddHH:mm:SS”字符串20字符正向有功電能示值單位：kWh浮點型/反向有功電能示值/浮點型/正向無功電能示值/浮點型/反向無功電能示值/浮點型/電動汽車充電過程數(shù)據(jù)信息充電過程數(shù)據(jù)基本信息，內(nèi)容格式見表A.7。表A.7充電過程數(shù)據(jù)基本信息名稱描述類型長度/范圍充電訂單號格式："運營商ID+唯一編號"字符串27字符充電設(shè)備接口編碼參見《電動汽車充換電服務(wù)信息交換第2部分：公共信息交換規(guī)范》字符串/本次采樣時間格式“yyyy-MM-ddHH:mm:SS”字符型/累計充電量單位：kWh，小數(shù)點后3位浮點型/附錄B直流充電機(jī)交直流轉(zhuǎn)換效率估計方法方法背景AC-DC的計量誤差估計值可能包含了轉(zhuǎn)換效率誤差的部分。估計方法各個充電樁的轉(zhuǎn)換效率存在一定的差異性，考慮將轉(zhuǎn)換效率納入模型。根據(jù)轉(zhuǎn)換效率先快速上升、再緩慢下降的特點，假設(shè)AC-DC轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)的損耗是功率的二次函數(shù)：

ap2bpc其中a,b0，將其帶入到轉(zhuǎn)換效率公式：pPloss則得到轉(zhuǎn)換效率關(guān)p于充電功率的函數(shù)為：

p(ap2bpc)(B.1)(t) (p) p ap2b)pc(B.2)(t) (p) p95%（定一個閾值來確定舍去的數(shù)據(jù)點帶入模型。預(yù)期成效算模型。附錄C估計參數(shù)評估標(biāo)準(zhǔn)在獲取估計結(jié)果后，使用自助法進(jìn)行估計參數(shù)的評估驗證：從總體中有放回地抽取一個樣本，將其加入樣本集，利用該樣本集進(jìn)行多次估計，得到各充電槍誤差的分布，計算參數(shù)分布的各個評價指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差SE()用于度量參數(shù)估計的離散程度，表示為：式中：

SE()

B((iiB1

(C.1)B——自助法(Bootstrap)的計算次數(shù)；——估計的參數(shù)值，即充電槍計量誤差；i*iBoottpi*——多次參數(shù)估計的均值。t在充電樁計量誤差估計問題中，我們用t值判斷計量誤差參數(shù)估計是否顯著失準(zhǔn)，即提出充電樁誤差的總體均值的絕對值等于或小于正常計量誤差閾值th的零假設(shè)。t值計算公式表示為：

t0E()(C.2)式中：0——零假設(shè)下的參數(shù)值，表示充電槍計量失準(zhǔn)閾值。p值在零假設(shè)成立的情況下，p值表示觀察到的樣本統(tǒng)計量或更極端情況出現(xiàn)的概率。p2P(Tt|)(C.3)式中：P(T|t|)——t分布中t值的絕對值大于觀察到的t值的概率。置信區(qū)間利用置信區(qū)間表示參數(shù)估計的可信程度，其計算公式表達(dá)如下：I

zE,

zE](C.4)式中：Zz95%z1.96。附錄D電動汽車充電站計量性能在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)主題域結(jié)構(gòu)主題域結(jié)構(gòu)見圖D.1。根據(jù)充電樁計量性能在線監(jiān)測業(yè)務(wù)特點，三級域為充電樁數(shù)據(jù)、電能量采集數(shù)據(jù)、用戶配置、分析結(jié)果數(shù)據(jù)等4個主題域。圖D.1數(shù)據(jù)主題域結(jié)構(gòu)圖每個數(shù)據(jù)域的具體功能如下表D.1所示。表D.1邏輯數(shù)據(jù)模型定義信息表編號名稱描述DM01充電樁定義了從電動汽車公用充電設(shè)施運營平臺接入的必須數(shù)/樁交易記錄等。DM02定義了從用戶側(cè)電能量采集平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括臺區(qū)檔案信息，日凍結(jié)數(shù)據(jù)表，電壓電流數(shù)據(jù)表。DM03用戶配置用戶配置數(shù)據(jù)定義了用戶登錄信息和提交的配置信息，包括計算閾值、用戶權(quán)限等。DM04分析結(jié)果分析結(jié)果數(shù)據(jù)定義了充電樁計量性能在線監(jiān)測與更換模塊計算的輸出結(jié)果，包括充電站計算結(jié)果、充電槍計算結(jié)果及輸出的異常工單信息等。數(shù)據(jù)架構(gòu)Hive、Oracle、MySQLHive、OracleElasticSearchMySQLD.2監(jiān)測數(shù)據(jù)流

圖D.2數(shù)據(jù)架構(gòu)圖系統(tǒng)中，同時要將第三方系統(tǒng)的核查結(jié)果信息返回到充電樁計量性能在線監(jiān)測應(yīng)用。充電樁計量性能在線監(jiān)測應(yīng)用數(shù)據(jù)流向如下：率因數(shù)等數(shù)據(jù)至充電樁計量性能在線監(jiān)測應(yīng)用；件數(shù)據(jù)至