轨道交通 列车电能测量系统 第1部分：总则 编制说明

1国家标准《轨道交通列车电能测量系统第1部分：总则》(征求意见稿)编制说明1工作简况1.1编制依据根据《国家标准化管理委员会关于下达2022年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标委发[2022]17号)20220300-T-347项目的要求，由全国轨道交通电气设备与系统标准化技术委员会归口，并由株洲中车时代电气股份有限公司、中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、广州地铁集团有限公司、上海申通地铁集团有限公司等单位共同起草。本部分为首次制定。1.2制修订本标准的必要性耗规模较大，列车运行能耗占比较高。截至2020年底，全国铁路营业里程达到14.63万公里，其中高铁3.8万公里，电气化率72.8%。据统计，铁路总公司管内电气化铁路用电量达700亿千瓦时左右，相当于三峡水电站年发电量的70%左右。其中列车运行能耗占总耗能的80%以上，需要重点关注列车的运行能耗。国家“碳达峰、碳中和”战略要求，以及铁路行业的落实“双碳”政策的迫切要求，需要更加规范对列车电能测量的相关方法和标准要求，形成国家层面符合中国国情的列车电能测量标准。IEC62888《轨道交通列车电能测量系统》系列标准基于欧盟EN50463系列标准的基础上制定完成的，标准的内容具备较强的国际适应性，目前中国也在列车电能测量相关技术方面取得了较大的进步，亟需制定符合国际标准要求和适合中国国情的列车电能测量系统标准，助力中国轨道交通产品走出去和中国标准与国际标准的互认程度。1.3编制过程在本部分的编制过程中，完成了大量的基础研究和编写工作，并邀请了国内和铁路行业相关领域的专家进行了技术审查，确保了标准的规范性和权威性。本部分编制过程概要如下：(1)标准计划下达后，在归口单位指导下，株洲中车时代电气股份有限公司、中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限公司、中车南京浦镇车辆有限公司等单位成立了标准起草组，对EMS的性能等级划分、系统级要求(通用要求、准确度、运行及电源、测量输入、数据处理、RMAS要求)和设备级要求 (基础数据的标识和可用性、接口、数据处理及传输、软件、数据流安全、环境条件、机械要求及结构和设计、电气要求)等情况进行了调研，收集了相关技术资料，形成了工作大纲和本部分的草案稿。(2)标准起草组对前期工作和标准草案深入讨论研究后，2023年1月形成了本部分的征求意见稿 (SAC/TC278[2023]02)，归口单位将征求意见稿发往中国国家铁路集团、国能朔黄铁路发展有限责任公司、中车长春轨道客车股份有限公司、中车大连机车车辆有限公司、北京市地铁运营有限公司、深圳市地铁集团有限公司等49个单位进行意见征集。(3)主要参与单位和起草组成员及其所做的工作如下：2序号起草单位起草人姓名承担工作1株洲中车时代电气股份有限公司张志学、王跃、付刚张志学主持整个标准编制，负责负责整个标准技术内容及文本质量，国际标准翻译，王跃、付刚负责国际标准翻译的校核等。2中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限公司李潼清负责第14、15页国际标准的翻译校核及编制3广州地铁集团有限公司陈刚负责第16、17页国际标准的翻译校核及编制4上海申通地铁集团有限公司周媛负责第18、19页国际标准的翻译校核及编制5中车南京浦镇车辆有限公司王爱武负责第20、21页国际标准的翻译校核及编制6中车青岛四方机车车辆股份有限公司张志强负责第22、23页国际标准的翻译校核及编制7中车株洲电力机车有限公司曹增明负责第24页国际标准的翻译校核及编制2编制原则2.1标准格式统一、规范，符合GB/T1.1-2020要求。2.2标准内容符合统一性、协调性、适用性、一致性、规范性要求。2.3标准技术内容安全可靠、成熟稳定、经济适用、科学先进、节能环保。2.4标准实施后有利于提高铁路产品质量、保障运输安全，符合铁路行业发展需求。3主要内容3.1本部分规定了电能测量系统(EMS)的主要用途，即车载测量列车电能消耗以用于电能管理、节能、计费等。本部分对完整的EMS提出了要求，并对所有实现EMS的一个或多个功能的设备提出了要求。本部分适用于应用在牵引单元的新造EMS系统,只要采用由GB/T1402—2010中列出的交流电源或直流电源供应牵引电压。本部分不适用于便携式EMS系统。3.2本部分的主要技术要求包括EMS的等级划分、EMS的系统级要求和EMS设备级要求等。EMS根据不同的需求和应用场合划分为三个等级，其中1级用于计费，适用于电能管理、节能、计费等方面的车载电能测量；2级用于国际对比测量或基准测试，适用于电能管理、节能、供货商或列车运营商基准测试等方面的车载电能测量；3级基于用户需求，适用于日常电能测量。EMS的系统级要求主要包括通用要求、准确度要求、运行及电源要求、测量输入信号要求、数据处EMS设备级要求包括基础数据的标识与可用性要求、接口要求、数据处理与传输要求、软件要求、数据流安全要求、环境要求、机械结构和设计要求、电气要求等。3.3本部分依据IEC62888-1:2018《轨道交通列车电能测量系统第1部分：总则》结合电能测量系统的应用实际编制。本文件与IEC62888-1:2018的技术性差异及其原因如下：——用规范性引用的GB/T2659代替ISO3166-1，两个文件之间的一致性程度为等同，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB4793.1代替IEC61010-1，两个文件之间的一致性程度为等同，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB/T11021代替IEC60085，两个文件之间的一致性程度为等同，以适应我国3的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB/T21414代替IEC61991，两个文件之间的一致性程度为修改，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB/TXXXXX.2代替IEC62888-2，两个文件之间的一致性程度为修改，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB/TXXXXX.4代替IEC62888-4，两个文件之间的一致性程度为修改，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——用规范性引用的GB/TXXXXX.6代替IEC62888-6，两个文件之间的一致性程度为修改，以适应我国的技术条件，增加可操作性；——更改了4.2.3.2中表2启动时间参数并删除了PWR-X类型，以适应我国实际应用需求；——删除了4.2.5.1中有关“600伏至750伏直流牵引供电系统的变化不需要记录”的内容，在我DC00V的供电制式；——删除了4.2.5.1中表3TSC-X类型，以避免使用未规范定义的参数；——更改了4.2.5.2中关于VIN的表述，以符合我国现有车辆标识规定。3.4经起草组分析研究，没有与本部分主要技术内容相关联的现行国家标准、行业标准。4关键指标的确定4.1车辆识别码在我国车辆识别码有关规定见2004版《车辆识别代号管理办法(试行)》，但实际梳理过程发现上述管理办法针对的是公路车辆而非轨道交通车辆。进一步梳理，有关轨道交通车辆的车辆识别码，存在如下一些规定：TB/T3443.1-2016《机车车辆车种、车型和车号编码规则第1部分：机车》规定：机车的车号与机车的基本型号代码组合构成，实现机车车型车号的唯一性。TB/T3443.2-2016《机车车辆车种、车型和车号编码规则第2部分：客车》规定：每辆客车应具有唯一车号。TB/T3443.3-2016《机车车辆车种、车型和车号编码规则第3部分：货车》规定：货车车号编码采用7位阿拉伯数字，每一辆货车应有唯一的车号。TG/CL297-2014《动车组型号、车号和坐席号编号规则》规定了动车组的车号编号规则，每一列动车组具有唯一的车号。对于地铁车辆编号，目前我国尚没有统一的标准对此进行规范。但不同的地铁公司对各自的地铁车辆编号均进行了各自的规定，尽管其规定不尽相同，但每一列地铁车辆的车号仍具备唯一性。因此总结上述情况，在我国轨道交通车辆的车辆识别码具备唯一性。但考虑到并未有一个统一的标准对其进行约束，因此直接将IEC原稿中3.1.21的注释删除，也不再添加对应的说明。4.2EMS的降级运行S不够清晰。EMS的降级运行应该包括三个方面：EMS准确度不达标、电能测量编译数据CEMD及CEMD相关数据的更新速度变慢；电能测量编译数据CEMD及CEMD相关数据的存储出现个别错误；因此将该段描述修改如下：4如EMS有任何超出GB/TXXXXX所规定的功能，则该功能不应：——影响EMS准确度；——影响电能测量编译数据(CEMD)及CEMD相关数据的更新；——影响电能测量编译数据(CEMD)及CEMD相关数据的存储。任何配置的变更均应记录在EMS或文件中，并对设备标识和存储的信息进行更新。4.3启动时间的分类IEC原稿4.2.3.2对EMS启动时间的要求中将其分为三类：PWR-A启动时间在60秒以内；PWR-B启动时间在120秒以内，PWR-X的启动时间由相关方协商确定。但在我国实际应用中，列车车载测量系统及其关联的专用测量系统的启动时间都远比原稿表2中的秒的水平；有关PWR-X的相关方协商的约定时间，在现有技术条件下20秒的启动时间完全足够，再无必要协商其他的时间规定。4.4牵引供电系统的切换时间IEC原稿4.2.5.1对牵引供电系统不同制式之间的切换时间分为三类：TSC-A规定允许的最大切换时间在1秒以内；TSC-B规定允许的最大切换时间在2秒以内；TSC-X规定允许的最大切换时间由各方协商确定。我国多流制供电系统应用极少，但重庆市江跳线运营车辆采用山地As双流制车辆，其供电系统采用直流1500V和交流25kV双流制式，因此的确存在牵引供电系统切换的可能。但是我国现有技术水平已经可以非常迅速实现牵引供电系统切换，原标准中的TSC-A,TSC-B的约定时间已足够长，无需再设置一个TSC-X的协商确定的类别，已直接删除。4.5测能点识别码IEC原稿4.2.5.2描述的测能点识别码，包括车辆所有者表示VKM、车辆标识码VIN和能量测试点EMF-ID等构成，其中VIN由12位数字构成车辆/编组的唯一标识码。但在我国目前暂无由12位数字组成的完全统一的车辆编码，机车、动车、客车、货车等各有不同的约定，甚至没有统一约定。不过VIN的唯一性仍能保证，对CPID并无影响。因此修改为“安装有一个或多个EMS的车辆/编组的唯一标识符，在我国根据不同车辆类型由多位数字或字母组成。”5采标情况本标准修改采用IEC62888-1:2018《轨道交通列车电能测量系统第1部分：总则》。6有无重大分歧意见无