T∕CES 134-2022 电力碳计量服务终端技术规范.pdf
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1、 ICS 29.240 CCS F 21 团体标准T/CES 1342022 电力碳计量服务终端技术规范 Technical specification for smart energy carbon metering service terminal 2022-06-22 发布 2022-06-24 实施中国电工技术学会 发布 T/CES 1342022 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 碳计量终端业务要求.3 4.1 基本要求.3 4.2 核算范围.3 4.3 核算步骤与核算方法.5 5 碳计量终端碳排放计算.5 5.1 分布式电源.5
2、5.2 区域配电网络.7 5.3 固碳.7 6 碳计量终端安全防护措施.8 6.1 通用安全.8 6.2 终端可信接入.8 6.3 指令/数据安全交互.8 7 碳计量终端软硬件架构.8 7.1 硬件架构.8 7.2 软件架构.9 8 碳计量终端技术要求.9 8.1 环境条件.9 8.2 规格要求.10 8.3 工作电源.11 8.4 主要性能指标要求.11 8.5 硬件接口要求.12 9 系统及软件要求.12 9.1 嵌入式操作系统.12 9.2 软件微应用.12 10 碳计量终端检验规则.12 10.1 检验分类.12 10.2 验收检验.13 10.3 型式试验.13 10.4 全性能检验
3、.13 附录 A(资料性附录)参数推荐表.14 A.1 常用化石燃料相关参数推荐表.14 A.2 碳酸盐排放因子推荐表.14 T/CES 1342022 II 前 言 为规范面向含分布式电源的 110kV 及以下电压等级区域配电网电力碳计量服务终端的设计、制造,为电力碳计量服务终端提供指导规范,制定本文件。本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由国网信息通信产业集团有限公司提出。本文件由中国电工技术学会标准工作委员会能源智慧化工作组归口。本文件起草单位:国网信息通信产业集团有限公司、国网重庆市电力公司电力科学研究院、四川大
4、学、四川中电启明星信息技术有限公司、国网重庆市电力公司、国网四川省电力公司、国网信通亿力科技有限责任公司。本文件主要起草人:李强、李温静、赵峰、刘迪、刘柱、佘文魁、吕东东、刘永清、张捷、李炳森、林建华、崔传建、苏少春、杨迎春、周孔均、钟加勇、彭舰、唐巍、彭皓月、黄飞虎、王金策、林晓康、黄江升、冯笑、董腾飞、廖应霞。本文件为首次发布。T/CES 1342022 1 电力碳计量服务终端技术规范 1 范围 本文件规定了面向含分布式电源的 110kV 及以下电压等级区域配电网电力碳计量服务终端(以下简称碳计量终端)业务要求、碳排放计算、安全防护措施、软硬件架构、技术要求、检验规则。本文件适用于面向含分
5、布式电源的 110kV 及以下电压等级电网碳计量终端的设计、制造。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。GB/T 28292002 周期检验技术抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T 133842008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 32151.12015 温室气体排放核算与报告要求 第 1 部分:发电企业 GB/T 32151.22015 温室气体排放核算与报告要求 第 2 部分:电网企业 GB/T 321502
6、015 工业企业温室气体排放核算和报告通则 GB/T 369512018 信息安全技术 物联网感知终端应用安全技术要求 GB/T 370442018 信息安全技术 物联网安全参考模型及通用技术 GB/T 370932018 信息安全技术 物联网感知层接入通信网安全要求 工信部物联网基础安全标准体系建设指南(2021 版)DL/T 57292016 配电网规划设计技术导则 3 术语和定义 3.1 电力碳计量服务终端 smart low-carbon service terminal unit 安装在区域配电网配电房中,采用硬件模组化、系统平台化、功能软件化设计,与安装在排放单位附近的各类碳计量仪
7、表/传感器进行通信,用于数据采集、数据存储、处理碳排放数据、碳排放核算功能,同时还具备与碳服务平台进行交互的能力。3.2 低压电力线高速载波通信 high speed power line communication 一种具备高速、互联互通特点,工作在 0.7MHz12MHz 频段范围内的高速载波通信技术。3.3 统一嵌入式操作系统 unity embedded operating system 应用于不同电力碳计量服务终端硬件的统一安全加固操作系统,包括系统内核、文件系统、安全组件、容器组件等,实现软硬件资源分配、任务调度、应用隔离、安全启动等功能。3.4 功能模组 function mod
8、ule T/CES 1342022 2 安装在电力碳计量服务终端的本体上,用于扩展本体功能,包括远程通信模组(如 4G 通信模组、5G 通信模组等)、本地通信模组(如电力线载波通信模组、微功率无线通信模组、RS-485 通信模组、M-Bus 通信模组、CAN 通信模组等)、控制模组、遥信脉冲模组等。3.5 硬件抽象层 hardware abstraction layer 位于操作系统内核与应用框架层之间的接口层,其目的在于将硬件抽象化,形成统一的对外接口。3.6 主控模块 main control module 安装在电力碳计量服务终端本体上,是电力碳计量服务终端显示和业务处理的核心单元。3.
9、7 电源计量模块 power and meter module 安装在电力碳计量服务终端本体上,提供电力碳计量服务终端整机正常运行电源,实现独立的电能计量相关业务功能。3.8 应用软件 application software 运行在电力碳计量服务终端内部,符合边缘计算架构、可快速开发、自由扩展、满足电力碳计量服务终端业务需求的软件。3.9 最小电流 minimum current(Imin)规定的符合电力碳计量服务终端准确度等级要求的电流最小值。注:除非另有说明,“电压”和“电流”术语指方均根值(r.m.s.)。3.10 转折电流 transitional current(Itr)规定的电流
10、值,在大于等于该值时,与电力碳计量服务终端准确度等级对应的最大允许误差在最小极限内。注:除非另有说明,“电压”和“电流”术语指方均根值(r.m.s.)。3.11 最大电流 maximum current(Imax)规定的电力碳计量服务终端持续承载并保持安全且满足准确度要求的电流最大值。注:除非另有说明,“电压”和“电流”术语指方均根值(r.m.s.)。3.12 标称电压 nominal voltage(Unom)确定电力碳计量服务终端相关性能所依据的电压值。3.13 排放源 emission source 向大气中排放温室气体的物理单元或过程。GB/T 321502015,定义 3.5 3.1
11、4 配电网 distribution network 从电源侧(输电网、发电设备等)接受电能,并通过配电设备就地或逐级分配给各类用户的电力网络。其中,110kV35kV 电网为高压区域配电网,10(20、6)kV 电网为中压区域配电网,220/380V电网为低压区域配电网。DL/T 57292016,定义 2.0.1 T/CES 1342022 3 注:本部分将分布式电源包含在区域配电网中。3.15 活动数据 activity data 导致二氧化碳气体排放的生产或消费活动量的表征值。GB/T 321502015,定义 3.12 3.16 碳排放 carbon emission 碳排放单位在核
12、算边界内生产、活动和服务过程中各个环节产生的所有二氧化碳排放量,以二氧化碳当量的形式表示。GB/T 321502015,定义 3.7 3.17 排放因子 emission factor 表征单位生产或消费活动量的二氧化碳气体排放的系数。GB/T 321502015,定义 3.13 3.18 购入的电力产生的排放 emission from purchased electricity 消费的购入电力所对应的电力生产环节产生的二氧化碳排放。GB/T 32151.12015,定义 3.5 3.19 碳氧化率 carbon oxidation rate 燃料中的碳在燃烧过程中被完全氧化的百分比。GB/
13、T 321502015,定义 3.14 3.20 分布式电源 distributed resources 接入 35kV 及以下电压等级、位于用户附近、就地消纳为主的电源,包括同步发电机、异步发电机、变流器等类型。DL/T 57292016,定义 2.020 4 碳计量终端业务要求 4.1 基本要求 碳计量终端业务基本要求如下:a)区域配电网运行状态下所有碳排放源应实时在线监测,活动数据应使用各类碳计量仪表/传感器采集,减少人为干扰因素的影响;b)所建立的核算模型,应科学严谨、普遍适用,可操作、可扩展,具有实用性,考虑了分布式电源、固碳技术对区域配电网碳排放的影响;c)碳排放核算仅考虑区域配电
14、网在运行状态下碳排放,核酸范围不包含其新建、改建和扩建过程;d)区域配电网碳计量业务整体架构,如图 1 所示。4.2 核算范围 区域配电网碳排放核算范围包括(见图 2):燃料燃烧产生的二氧化碳排放量、脱硫过程产生的二氧化碳排放量、购入电力产生的二氧化碳排放量以及固碳技术减少的二氧化碳排放量。T/CES 1342022 4 图 1 区域配电网碳计量业务整体架构 图 2 区域配电网碳排放构成图 T/CES 1342022 5 4.3 核算步骤与核算方法 4.3.1 核算步骤 区域配电网碳排放核算与报告工作基本流程如图 3 所示。图 3 区域配电网碳排放核算流程图 4.3.2 核算方法 对于分布式生
15、物质发电和垃圾发电产生的二氧化碳排放仅统计混合燃料中化石燃料的二氧化碳排放,按公式(1)计算:+EEEE=分布式配电网固碳(1)式中:E 区域配电网二氧化碳总排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);E分布式 分布式电源产生的二氧化碳排放量,包括化石燃料燃烧和脱硫过程产生的二氧化碳排 放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);E配电网 区域配电网产生的二氧化碳排放量,指购入电力消费产生的二氧化碳,单位为吨二氧 化碳(tCO2);E固碳 固碳技术减少的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2)。分布式电源产生的二氧化碳排放量计算见公式(2):=+EEE分布式燃烧脱硫(2)式中:E燃烧 化石燃料燃烧产生的
16、二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2);E脱硫 脱硫过程产生的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2)。区域配电网产生的二氧化碳排放量计算见公式(2):=EE配电网购入(3)式中:E购入购入电力消费的二氧化碳排放量,单位为吨二氧化碳(tCO2)。5 碳计量终端碳排放计算 5.1 分布式电源 5.1.1 燃料燃烧产生的二氧化碳排放 5.1.1.1 计算公式 燃料燃烧导致的二氧化碳排放量可按不同化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量的总和,其计算公式T/CES 1342022 6 见公式(4):()i 1=niiEADEF=燃烧(4)式中:iAD 第i种化石燃料的活动数据,单位为吉焦(GJ);
17、iEF 第i种化石燃料的二氧化碳排放因子,单位为吨二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ)。5.1.1.2 活动数据获取 化石燃料燃烧的活动数据是按照年度内各种化石燃料的消耗量与平均低位发热量的乘积计算得出,按公式(5)计算:iiiADNCVFC=(5)式中:iNCV 第i种化石燃料的平均低位发热量,对于固体和液体化石燃料,单位为吉焦每吨(GJ/t),对于气体化石燃料,单位为吉焦每万标立方米(GJ/104Nm3);iFC 第i种化石燃料的净消耗量,对于固体和液体化石燃料,单位为吨(t),对于气体化石 燃料,单位为万标立方米(104Nm3)。化石燃料中平均低位发热量和净消耗量的确定,应符合 GB/T 3
18、2151.12015 的相关要求。5.1.1.3 排放因子计算 燃料燃烧二氧化碳排放因子计算见公式(6):4412iiiEFCCOF=(6)式中:iCC 第i种化石燃料的单位热量含碳值,单位为吨二氧化碳每吉焦(tCO2/GJ);iOF 第i种化石燃料的碳氧化率,以百分数表示。44/12 二氧化碳与碳的分子量之比。燃料含碳量和碳氧化率的确定,应符合GB/T 32151.12015的相关要求,具体取值可参见附录表A.1。5.1.2 脱硫过程产生的二氧化碳排放 5.1.2.1 计算公式 脱硫过程产生的二氧化碳排放量见公式(7):()1=njjjECALEF=脱硫(7)式中:jCAL 第j种脱硫剂中碳
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