JJF(津) 140-2024
引 言
本規(guī)范依據(jù)JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》編制。
本規(guī)范是對JJG 1148-2022《電動汽車交流充電樁》(試行)和JJG 1149-2022
《電動汽車非車載充電機》(試行)檢定規(guī)程中計量性能在線監(jiān)測條件的細化落實。
本規(guī)范為首次制定。
1 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施的在線監(jiān)測。
2 引用文件
本規(guī)范引用了下列文件:
JJG 1148-2022 電動汽車交流充電樁(試行)
JJG 1149-2022 電動汽車非車載充電機(試行)
GB/T 18487.1-2023 電動汽車傳導充電系統(tǒng) 第1 部分:通用要求
GB/T 44130.1-2024 電動汽車充換電服務信息交換 第1 部分:總則
GB/T 2828.1-2012 計數(shù)抽樣檢驗程序 第1 部分:按接收質量限(AQL)檢索的逐
批檢驗抽樣計劃
T/CEC 102.2-2016 電動汽車充換電服務信息交換
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。
3 術語和計量單位
JJF1001-2011、GB/T 2828.1-2012 界定的及以下術語和定義適用于本規(guī)范。
3.1 電動汽車公用充電設施 public charging facility for electric vehicle
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區(qū)、交通樞紐等區(qū)域規(guī)劃建設,以充電為目的提供專用功能將電能
補充給電動汽車,向社會開放、為各類新能源汽車提供充電服務的設施,分為電動汽車
交流充電樁和電動汽車非車載充電機兩類。電動汽車公用充電設施滿足充電GB/T
18487.1-2023《電動汽車傳導充電系統(tǒng) 第1 部分:通用要求》
3.2 充電設施批 charging facility lot
為實施統(tǒng)計抽樣需要,而匯總起來的具有相同計量特性的充電設施全體。該批次包
含的所有充電樁應為天津市內同一運營機構下,具有相同的型號規(guī)格、生產(chǎn)廠商、并具
有相近兩年制造年份的充電設施全體。
注:同一充電設施只能屬于同一充電設施批。
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3.3 在線監(jiān)測 monitoring online
利用先進量測技術、通信技術、數(shù)據(jù)分析等技術手段對電動汽車公用充電設施實施
計量性能監(jiān)測。
3.4 失準復檢 inaccurate re-examination
通過充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺或其他途徑得出電動汽車公用充電設施工作
狀態(tài)失準,依據(jù)JJG 1148-2022、JJG 1149-2022對電動汽車公用充電設施進行重新檢定
的過程。
3.5 遠程計量模塊 remote metering module
安裝在電動汽車公用充電設施內部,實時采集充電設施輸出電壓、電流、電能、溫
度、充電設施內原計量模塊電量等信息,并具有數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)傳輸功能的裝置,分交
流計量模塊和直流計量模塊兩種。
3.6 盲測 blind testing
是一種測試方法,其中被測試的對象在測試過程中的某個階段或特定條件下被隱去
或隱藏,以消除測試者的預期或偏見的影響。
3.7 用戶側電能量采集平臺 user side electric energy harvesting platform
指電能信息采集、處理和實時監(jiān)控平臺,能夠實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)自動采集、計量異常和
電能質量監(jiān)測、用電分析和管理等功能。
3.8 電動汽車公用充電設施運營平臺 electric vehicle public charging facility
operation platform
電動汽車公用充電設施運營商用于管理、維護,涉及充電設施結算等信息的服務平
臺。
3.9 充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺online monitoring platform for measurement
performance of charging facility
計量行政部門或其授權技術機構用于在線監(jiān)測電動汽車公用充電設施計量性能,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、服務等功能的數(shù)據(jù)交互平臺。
3.10 總電能表 total energy meter
用于計量電動汽車公用充電設施內全部充電樁消耗總電能量的電能表。
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4 在線監(jiān)測技術要求
4.1 在線監(jiān)測技術概述
電動汽車充電樁在線監(jiān)測方法使用數(shù)據(jù)驅動方式評估充電樁計量性能,由用戶側電
能量采集平臺提供運營的充電站總電能表數(shù)據(jù),電動汽車公用充電設施運營平臺提供充
電設施計量數(shù)據(jù)。對獲取的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗,依靠充電樁誤差估算模型和相應的求解
算法計算充電設施計量誤差。其在線監(jiān)測原理如圖1 所示。
圖1 充電設施計量性能在線監(jiān)測原理圖
4.2 在線監(jiān)測平臺總則
天津市區(qū)域內電動汽車公用充電設施應按充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺要求實
現(xiàn)電動汽車公用充電設施的在線監(jiān)測。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集來源分為基于電動汽車公用
充電設施運營平臺和用戶側電能量采集平臺檔案數(shù)據(jù)、曲線數(shù)據(jù)、充電站數(shù)據(jù)等。充電
設施運營數(shù)據(jù)應滿足GB/T 44130.1-2024 《電動汽車充換電服務信息交換 第1部分:總
則》、T/CEC 102.2-2016《電動汽車充換電服務信息交換》要求。
在線監(jiān)測平臺需符合國家信息安全等級保護標準,采取相應的安全保護等級,包括
系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全措施,以確保數(shù)據(jù)不被篡改或丟失。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)至少保存三年以備計
量行政部門查閱。在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)架構及基本原理見附錄D、附錄E。
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4.3 在線監(jiān)測方法應用要求
4.3.1 充電站總電能表準確度等級要求
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確度等級需
滿足表1的規(guī)定。
表1 充電站總電能表的準確度等級要求
充電設施計量準確度等級 1 級 2 級
總電能表準確度等級 0.5S 級及以上 1 級及以上
4.3.2 在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)接口要求
1)電動汽車公用充電設施運營平臺能遠程采集充電設施運營數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)接口應包
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;
2)用戶側電能量采集平臺數(shù)據(jù)接口具備不低于15min/次的充電站總電能表數(shù)據(jù)采
集功能,充電站總電能表應具備電壓、電流、功率、電量等凍結數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)應有對應的
充電站設施檔案信息,包含統(tǒng)計記錄每臺在線充電設施的基本信息,如詳細位置、坐標、
編號等。詳細數(shù)據(jù)要求見附錄A;
3)檔案信息數(shù)據(jù)要求準確可靠,充電設施應至少具備3 個月以上的充電過程數(shù)據(jù),
充電過程數(shù)據(jù)頻度要求不低于15min/次。
4.3.3 數(shù)據(jù)有效性
1)基于大數(shù)據(jù)在線監(jiān)測技術的充電站核算條件應滿足“4.3.1 充電站總電能表的準
確度等級要求”和“4.3.2 在線監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)接口要求。
2)對于充電站內有非充電用電的場景,應有單獨表計計量,且數(shù)據(jù)需提供至充電
設施計量性能在線監(jiān)測平臺。
電動汽車公用充電設施運營平臺每推送一次數(shù)據(jù),由充電設施計量性能在線監(jiān)測平
臺判定數(shù)據(jù)的有效性,對于無效數(shù)據(jù)電動汽車公用充電設施運營平臺應重新上傳,直至
充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺判定有效。
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4.3.4 數(shù)據(jù)推送時效要求
對滿足推送條件的數(shù)據(jù),電動汽車公用充電設施運營平臺于電動汽車充電機充電完
成后24h內推送至在線監(jiān)測平臺。電動汽車公用充電設施運營平臺可統(tǒng)計單個計費單元
電動汽車公用充電設施每年總充電次數(shù)。
4.4 失準復檢
電動汽車公用充電設施在以下情況需進行失準復檢:
1)充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺上預警的;
2)其他情況中,技術人員綜合判定后需進行重新檢定的。
出現(xiàn)失準預警后,充電設施應依據(jù)JJG 1148-2022、JJG 1149-2022及時進行檢定。
復檢后的檢定結果需上傳充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺,用于后續(xù)在線監(jiān)測結果的判
定。
5 在線監(jiān)測實施方案
5.1 數(shù)據(jù)預處理方法
5.1.1 數(shù)據(jù)清洗方法
對電動汽車公用充電設施運營平臺和用戶側電能量采集平臺所提供的檔案數(shù)據(jù)、曲
線數(shù)據(jù)、充電站數(shù)據(jù),進行缺失數(shù)據(jù)監(jiān)測、異常數(shù)據(jù)監(jiān)測、可用數(shù)據(jù)監(jiān)測、一致性監(jiān)測
等一系列數(shù)據(jù)清洗及預處理。
5.1.2 檔案數(shù)據(jù)關聯(lián)方法
將充電樁的數(shù)據(jù)點通過差值方法轉化為與用戶側電能量采集平臺的數(shù)據(jù)一致的整
分鐘數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)時鐘對齊。
5.1.3 數(shù)據(jù)質量分析
對電動汽車公用充電設施運營平臺和用戶側電能量采集平臺的檔案數(shù)據(jù)的缺失值、
異常值進行檢測,對于充電站檔案數(shù)據(jù)缺失、充電站存在戶變檔案異常的充電站進行標
記并顯示。
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5.2 在線監(jiān)測方法
5.2.1 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
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):
( ) ( )
100% 1 100%
( )
i true i ( )
i i
i
x t x t
x t
? ? ? ?
? ? ? ? ? (1)
( )
( )
i true
i
i
x t
x t
? ? ?
(2)
式中:i——充電槍編號;
xi(t)——t時刻充電槍側的計量示值;
xi-true(t)——實際值。
當i
?
超出正常計量誤差閾值th ? 時,即th i
? ?? ,認為該設備計量失準。
5.2.2 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施運行誤差計算模型,具體實現(xiàn)
過程如下:
1)通過用戶側電能量采集平臺以及充電設施運營服務平臺,獲取充電樁誤差估算
所需的總電能表和充電樁的電壓、電流、功率、電量和充電樁檔案等數(shù)據(jù)信息,并對獲
取的信息進行預處理,以滿足構建估算模型的要求;
2)建立交流樁計量誤差估算模型,其公式如公式(3)所示:
0
1
( ) ( ) ( ) ( )
n
i i con
i
y t ? x t L t L v t
?
?? ? ? ? (3)
式中:y(t)——總電能表的示值;
xi(t)——t 時刻充電槍側的計量示值;
L(t)——線路阻抗造成的動態(tài)損耗;
Lc
on——固定損耗;
vo(t)——量測噪聲。
在測量周期內,使用矩陣表示計算單元中各變量全部輸入數(shù)據(jù)之間的關系:
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( ) ( ) ( ) ( ) x con o Y t ? X t Φ ? L t ? L ? V t (4)
式中:Y(t)——y(t)的列向量,即Y(t)=[ y(1), y(2),…, y(t)]T;
X(t)——尺寸為t?n的矩陣,其中的元素xi,j 表示序號j 充電槍在i 時刻的
正向有功功率;
L(t)——L(t)的列向量;
Lcon——常數(shù)L
con 的列向量;
Vo(t)——vo(t)的列向量。
3)使用嶺回歸算法求解式(4)的估算模型;
4)檢驗參數(shù)估算結果的準確性,檢出失準充電樁進行預警,具體評估方法見附錄C。
5.2.3 直流充電站的監(jiān)測方法
直流充電機在線監(jiān)測采用能量守恒定律建立充電設施運行誤差計算模型,具體實現(xiàn)
過程如下:
1)通過用戶側電能量采集平臺以及充電設施運營服務平臺,獲取充電樁誤差估算
所需的總電能表和充電樁的電壓、電流、功率、電量和充電樁檔案等數(shù)據(jù)信息,并對獲
取的信息進行預處理,以滿足構建估算模型的要求;
2)建立直流不同類型樁計量誤差估算模型,區(qū)分為分體式機和一體式機。
分體式機由具備整流模塊的充電機進行交直流轉換,并將直流電輸送至直流充電機;
一體式機自身內部具有交直流轉換模塊,其進線不連接充電機,直接與充電站內交流支
路連接。因此連接同一充電機的分體式機具有相同的轉換效率,而一體式機具有各自獨
立的轉換效率。
由于電能計量點位于直流電的輸出側,因此在建立直流類型充電樁的電能守恒方程
時考慮交流電轉換為直流電過程中的能量損失,即交直流轉換效率見公式(5):
( )
100%
( )
DC
AC
p t
p t
? ? ? (5)
其公式如公式(6)所示:
0
1 1 1
1
( ) ( )
( )
( ) ( ) ( ) ( )
I S j n n n
k k
i i
c
i j
on
i j k
x t
y t x t L t L
t t
t
?
? ?
? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? (6)
式中:nI——一體式充電機類型的充電樁個數(shù);
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nS——分體式充電機類型的充電樁個數(shù);
nj——充電機j 所連接的充電機個數(shù);
xi(t)為t 時刻一體式充電機類型的充電樁充電槍側的計量示值;
xk(t)為t 時刻分體式充電機類型的充電樁充電槍側的計量示值;
( ) i ? t 表示一體式充電機的交流-直流轉換模塊的轉換效率;
( ) j ? t 表示分體式充電機的交流-直流轉換模塊的轉換效率。
交流-直流轉換模塊估計方法樣例見附錄B。
3)使用嶺回歸算法求解式(6)的估算模型;
4)檢驗參數(shù)估算結果的準確性,檢出失準充電機進行預警,具體評估方法見附錄C。
5.2.4 交直流混合充電站的監(jiān)測方法
1)通過用戶側電能量采集平臺以及電動汽車公用充電設施運營平臺,獲取充電樁
誤差估算所需的總電能表和充電樁的電壓、電流、功率、電量和充電樁檔案等數(shù)據(jù)信息,
并對獲取的信息進行預處理,以滿足構建估算模型的要求;
2)交直流混合充電站內交流、直流兩種類型充電樁的誤差計算模型,得到混合充
電站誤差計算模型,具體見公式(7):
0
1 1 1 1
( )
( ) ( ) (
1
( ) ( )
) ( ) ( )
DC I DC S j AC n n n n
i i
i i con
i i j k i
k k
j
x t
y t x t x t L t L t
t t
?
? ? ?
? ?
? ?
? ? ? ?
? ? ? ? ? ?? ? ? ? (7)
式中:
nAC——站
內
交
流
充
電
樁
個
數(shù)
;
nDC-I
——一
體
式
直
流
充
電
機
個
數(shù)
;
nDC-S
——分
體
式
直
流
充
電
機
個
數(shù)
;
xi(t)為t 時刻一體式充電機類型的充電樁充電槍側的計量示值;
xk(t)為t 時刻分體式充電機類型的充電樁充電槍側的計量示值;
( ) i ? t 表示一體式充電機的交流-直流轉換模塊的轉換效率;
( ) j ? t 表示分體式充電機的交流-直流轉換模塊的轉換效率。
3)使用嶺回歸算法求解式(7)的估算模型;
4)檢驗參數(shù)估算結果的準確性,檢出失準充電樁進行預警,具體評估方法見附錄C。
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5.3 異常預警規(guī)則
指定模型計算單獨充電站并生成計算報告,充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺在充電
設施運行誤差參照JJG 1148-2022、JJG 1149-2022修約后,其運行誤差到達預警閾值時
應啟動異常預警,預警閾值為±2.0%。
5.3.1 預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進行模型評價,設置評價指標體系,基于評價指標,對模型計算結
果進行打分評價,優(yōu)先選擇評分較高的充電樁進行輸出。并按5.4進行失準復檢。
5.3.2 異常數(shù)據(jù)輸出策略
運行綜合計量誤差計算模型得到計算結果后,根據(jù)從電動汽車公用充電設施運營平
臺同步得到的異常事件清單,結合計算結果進行關聯(lián)輸出,優(yōu)先輸出運行綜合計量誤差
計算模型計算超差,并且電動汽車公用充電設施運營平臺也輸出異常事件的充電樁。
5.4 失準復檢
按4.4 的要求進行。
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附錄A
電動汽車充電樁/機計量性能在線計量監(jiān)測平臺接口要求
A.1 范圍
本要求用于電動汽車充電樁/機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。
A.2 接口數(shù)據(jù)類型定義
本標準中參數(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
DATE 日期型,采用yyyy-MM-dd HH:mm:ss,格式按照GB/T 7408 中規(guī)定。
Number 數(shù)值型,采用“0”到“9”數(shù)字表達的數(shù)值
string 字符串
byte 單字節(jié)整型
VARCHAR2 單字節(jié)字符型
A.3 獲取充電站及充電樁信息接口規(guī)范
A.3.1 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 接口設計要求
接口名稱 SubmitCharging (string strJason)。
A.3.3 接口數(shù)據(jù)規(guī)范
A.3.3.1 充電站總電能表信息,內容格式見表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
/
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A.3.3.2 充電站信息,內容格式見表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 /
A.3.3.3 充電樁信息,內容格式見表A.4。
表A.4 充電樁信息
名稱 描述 類型 長度/范圍
設備編碼
設備唯一編碼,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
當充電樁有樁前表時為樁前表戶號,
否則為充電站總電能表戶號
字符串 /
設備類型
1、直流設備
整型 /
2、交流設備
3、交直流一體設備
4、無線設備
5、其他
充電設備
額定總功率
單位:kW 浮點型 /
A.3.3.4 充電設備信息,內容格式見表A.5。
表A.5 充電設備信息
名稱 描述 類型 長度/范圍
充電設備接口
編碼
充電設備接口編碼,同一運營商內唯一 字符串 ? 26 字符
充電設備編號 / 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 /
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A.4 充電數(shù)據(jù)接口規(guī)范
A.4.1 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 接口設計要求
接口名稱:SubmitMutualinfo (string strJson)。
A.4.3 接口數(shù)據(jù)規(guī)范
A.4.3.1 日測量點總電能示值曲線,內容格式見表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-dd HH: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 /
A.4.3.2 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
充電設備接口
編碼
參見《電動汽車充換電服務信息交換
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-dd HH:mm:SS” 字符型 /
累計充電量 單位:kWh,小數(shù)點后3 位 浮點型 /
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附錄B
直流充電機交直流轉換效率估計方法
B.1 方法背景
在充電過程中,直流充電機一般是采取先恒流再恒壓的充電方式。在充電剛開始和
快結束時充電功率較低,而充電樁AC-DC 轉換模塊的轉換效率隨著功率的增加先上升后
下降,并且變化速率較大,如果不考慮這一特點則對模型的準確性產(chǎn)生較大影響,所得
的計量誤差估計值可能包含了轉換效率誤差的部分。
B.2 估計方法
各個充電樁的轉換效率存在一定的差異性,考慮將轉換效率納入模型。根據(jù)轉換效
率先快速上升、再緩慢下降的特點,假設AC-DC 轉換模塊內的損耗是功率的二次函數(shù):
2
loss P ? ap ? bp ? c其中a,b ? 0,將其帶入到轉換效率公式: loss p P
p
?
?
? 則得到轉換效率關
于充電功率的函數(shù)為:
( 2 )
( ) ( )
p ap bp c
t f p
p ? ?
? ? ?
? ? (B.1)
2 (1 )
( ) ( )
ap b p c
t f p
p ? ?
? ? ? ?
? ? (B.2)
在大部分負載情況下,轉換效率都在一個比較平穩(wěn)的范圍內,在95%上下,少部分
負載較低的點的轉換效率比較低且變化快?;诖颂攸c,舍去掉這一小部分數(shù)據(jù)點(設
定一個閾值來確定舍去的數(shù)據(jù)點),剩下的數(shù)據(jù)采用平均轉換效率來作為綜合轉換效率
帶入模型。
B.3 預期成效
通過上述交直流轉換效率估計方式,舍去低充電功率下,低轉換效率的數(shù)據(jù)點,降
低對誤差估算模型產(chǎn)生的影響,留下轉換效率平穩(wěn)的數(shù)據(jù)點。對于保留的數(shù)據(jù)點,其平
均轉換效率接近其真實綜合轉換效率,使用這些數(shù)據(jù)點進行轉換效率估計,并代入原估
算模型。
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附錄C
估計參數(shù)評估標準
在獲取估計結果后,使用自助法進行估計參數(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。
C.1 標準差
標準差SE(?? )用于度量參數(shù)估計的離散程度,表示為:
* * 2
1
( )
( )
1
B
i
SE i
B
?
? ? ?
? ?
?
? ?
?
(C.1)
式中:
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 ?? ——第i 次Bootstrap 得到的參數(shù)估計值;
?*——多次參數(shù)估計的均值。
C.2 t 值
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,
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。t 值
計算公式表示為:
0
( )
t
SE
? ? ?
?
?
?
? (C.2)
式中:
0 ? ——零假設下的參數(shù)值,表示充電槍計量失準閾值。
C.3 p 值
在零假設成立的情況下,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。
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p ? 2? P(T ?| t |) (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。
C.4 置信區(qū)間
利用置信區(qū)間表示參數(shù)估計的可信程度,其計算公式表達如下:
CI ?[?? ? z ? SE(?? ),?? ? z ? SE(?? )] (C.4)
式中:
Z——信水平對應的z 分位數(shù),常見的有95%置信水平對應的z 值為1.96。
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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)結構
D.1 數(shù)據(jù)主題域結構
充電樁計量性能在線監(jiān)測數(shù)據(jù)域設計的一級域為客戶域,二級域為計量域,其數(shù)據(jù)
主題域結構見圖D.1。根據(jù)充電樁計量性能在線監(jiān)測業(yè)務特點,三級域為充電樁數(shù)據(jù)、
電能量采集數(shù)據(jù)、用戶配置、分析結果數(shù)據(jù)等4個主題域。
圖D.1 數(shù)據(jù)主題域結構圖
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施運營平臺接入的必須數(shù)
據(jù),包括充電樁/樁/槍檔案、型號、實時采集的充電數(shù)據(jù)、
交易記錄等。
DM02 電能量采集
定義了從用戶側電能量采集平臺相關的數(shù)據(jù),包括臺區(qū)檔
案信息,日凍結數(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、用戶權限等。
DM04 分析結果
分析結果數(shù)據(jù)定義了充電樁計量性能在線監(jiān)測與更換模塊
計算的輸出結果,包括充電站計算結果、充電槍計算結果
及輸出的異常工單信息等。
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D.2 數(shù)據(jù)架構
充電樁計量性能在線監(jiān)測通過用戶側電能量采集平臺構建以Hive、Oracle、MySQL
等為主要的數(shù)據(jù)存儲方式,電能量采集和電動汽車公用充電設施運營平臺數(shù)據(jù)定期同步
到Hive、Oracle 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、計算分析,數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)治理后的維度模型表數(shù)
據(jù)以及由計算服務計算后生成的計算結果數(shù)據(jù),以上數(shù)據(jù)存儲在ElasticSearch 中。同
時為了實現(xiàn)結果展示功能,分析結果數(shù)據(jù)會推送至MySQL 中。應遵循“高并發(fā)、低延時、
高復用、低運維”建設原則,從軟件架構、實時處理能力、異構存儲同步等維度入手,
打造以實時交互為目標、支持各類異構數(shù)據(jù)同步的數(shù)據(jù)共享平臺。數(shù)據(jù)架構如圖D.2 所
示。
圖D.2 數(shù)據(jù)架構圖
D.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)流
充電樁計量性能在線監(jiān)測應用的源數(shù)據(jù)涉及用戶側電能量采集平臺、電動汽車公用
充電設施運營平臺等系統(tǒng)。需要將分析結果中的待核查信息表傳送至檢定機構的第三方
系統(tǒng)中,同時要將第三方系統(tǒng)的核查結果信息返回到充電樁計量性能在線監(jiān)測應用。
充電樁計量性能在線監(jiān)測應用數(shù)據(jù)流向如下:
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(1)每天定時從用戶側電能量采集平臺獲取增量電能示值、電壓電流、功率、功
率因數(shù)等數(shù)據(jù)至充電樁計量性能在線監(jiān)測應用;
(2)每天定時從電動汽車公用充電設施運營平臺獲取增量實時充電數(shù)據(jù)、異常事
件數(shù)據(jù)至充電樁計量性能在線監(jiān)測應用;
(3)每周定時從用戶側電能量采集平臺獲取臺區(qū)檔案、電表檔案數(shù)據(jù)至充電樁計
量性能在線監(jiān)測應用;
(4)每周定時從電動汽車公用充電設施運營平臺獲取充電站、充電樁、充電槍檔
案數(shù)據(jù)至充電樁計量性能在線監(jiān)測應用。
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附錄E
電動汽車充電站計量性能在線監(jiān)測基本原理
E.1 物理架構
電動汽車充電站計量性能在線監(jiān)測物理架構如圖E.1所示,在線監(jiān)測平臺部署充電
設施計量性能在線監(jiān)測平臺,獲取電能量采集系統(tǒng)的充電站總電能表數(shù)據(jù)、充電樁過程
數(shù)據(jù)等,通過正反向安全隔離進行數(shù)據(jù)穿透。第三方充電樁運營服務平臺同樣通過正反
向安全隔離進行數(shù)據(jù)穿透,上傳數(shù)據(jù)至在線監(jiān)測平臺的充電設施計量性能在線監(jiān)測平臺。
圖E.1 充電樁計量性能在線監(jiān)測物理架構
E.2 計量性能監(jiān)測模型
基于電動汽車公用充電設施運營平臺的站內充電樁計量數(shù)據(jù)、檔案數(shù)據(jù)及用戶側電
能量采集平臺的充電站計量數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)關聯(lián),建立充電用電量與各充電樁(包括交
流充電樁、直流充電機)的計量電量關系。根據(jù)能量守恒原理,結合基于站內拓撲建立
的數(shù)學映射關系,計算各充電樁的計量誤差。
直流充電站每個充電樁有AC-DC轉換模塊,根據(jù)能量守恒原理,結合基于站內拓撲
建立的數(shù)學映射關系,構建充電站狀態(tài)評價數(shù)學模型:充電站供電量=充電樁用電量+站
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內設備用電量+固定損耗+線路損耗,通過嶺回歸等算法進行求解,計算出各充電樁計量
點誤差,定位異常計量點,檢出計量失準的充電樁。
使用盲測方法對模型性能進行評測,首先根據(jù)需要盲測的充電樁ID和對應的誤差值
生成盲測策略,再根據(jù)盲測策略生成該充電站的盲測數(shù)據(jù),將盲測數(shù)據(jù)代入綜合計量誤
差計算模型進行計算,得到該充電站下所有充電樁的計算誤差,對比設定誤差和計算誤
差的貼近程度,可得到模型對于該充電站的盲測檢出靈敏度。基于模型檢出率、誤檢率
等指標對盲測結果設定評分體系,基于評分體系對盲測結果進行評價并打分,根據(jù)得分
對模型計算結果進行評估,判斷模型計算結果的可靠性。
表E.1 充電樁檢測結果評價矩陣
真實情況
盲測結果
失準 正常
失準 正常檢測 TP 漏檢 FN
正常 誤檢 FP 正常檢測 TN
表E.1包含檢測結果的各類情況,其中模型檢出率TPR為:
TP
TPR =
TP + FN (E.1)
模型誤檢率FPR為:
FP
FPR =
FP + TN (E.2)
E.3 平臺安全架構
系統(tǒng)安全中安全防護需要注重運行安全,避免造成安全風險擴散。系統(tǒng)安全需從網(wǎng)
絡防護、用戶認證和權限管理、數(shù)據(jù)存儲、機房環(huán)境、管理制度進行管理。
(1)網(wǎng)絡安全
(2)應用安全
應用安全防護從身份認證、授權、輸入輸出驗證、配置管理、會話管理、代碼安全、
加密技術、參數(shù)操作、異常管理、審核和日志、剩余信息保護、數(shù)據(jù)存儲保密、數(shù)據(jù)存
儲完整、應用數(shù)據(jù)的備份與恢復等方面進行安全防護。
(3)數(shù)據(jù)安全
業(yè)務數(shù)據(jù)是系統(tǒng)正常運行的基礎,必須確保業(yè)務數(shù)據(jù)在傳輸、處理、存儲過程中的
機密性、完整性和可用性。
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關鍵敏感數(shù)據(jù)是應該做到:登錄認證、嚴格授權、傳輸加密;
采用嚴格授權管理,使數(shù)據(jù)和程序免受無權用戶的恣意篡改;
數(shù)據(jù)不在需要時要安全的刪除,銷毀或處置,不能因為數(shù)據(jù)為過時數(shù)據(jù)就隨意放置;
能夠檢測到業(yè)務數(shù)據(jù)在處理、傳輸、存儲過程中完整性是否受到破壞。
(4)系統(tǒng)安全
系統(tǒng)安全包括操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全。應選擇相對安全的操作系統(tǒng)、
中間件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并禁止缺省口令和弱口令;對系統(tǒng)文件進行有效的保護,防止被
篡改和替換。
在網(wǎng)絡服務器上安裝網(wǎng)絡病毒防治軟件,在單機上安裝單機環(huán)境的反病毒軟件,定
期進行病毒庫的更新。
(5)物理安全
系統(tǒng)涉及到的物理運行環(huán)境主要包括應用服務器、負載均衡器等。
(6)安全管理
系統(tǒng)需要與其它業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)、界面的交互,在網(wǎng)絡、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、應用等各
個層面都存在安全風險擴散、放大的風險,形成新的安全漏洞。因此,接入前要進行安
全評估,并在安全加固后才允許正式投運。
系統(tǒng)要避免未經(jīng)安全評估、未被正式許可任何單位、人員、系統(tǒng)的訪問和鏈接,尤
其要重點監(jiān)護突發(fā)的、臨時的訪問,避免高風險的訪問方式導致系統(tǒng)的安全事故。
開發(fā)人員、運維人員對系統(tǒng)操作的需要制定工作規(guī)范和工作流程,其對違反規(guī)范和流程
的操作要能夠時候監(jiān)控、審核,減少人為的安全事故。
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