[發明專利]電流差動保護

有效

• 申請號: 201310526508.0
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103795143B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 潘艷;W.J.普雷默拉尼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H3/26;G01R31/00;G01R31/02;H04J3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 易皎鶴,湯春龍

1.一種電流差動保護系統，用于多終端系統電力線，其包括：

電流傳感器，用于感測本地終端處的電流；

控制器，用于使所述本地終端和遠程終端時間同步，其特征在于所述控制器包括：

時間測量交換模塊，用于與遠程終端交換時間戳數據；

上范圍時鐘，用于向所述時間測量交換模塊提供本地時間測量；

下范圍時鐘，用于對所述本地終端處的電流編索引，其中所述上范圍時鐘的第一時期是所述下范圍時鐘的第二時期的N倍，其中N是所述多終端系統中終端的數量；

時鐘偏移計算模塊，用于基于來自遠程終端和所述本地終端的時間戳數據通過對所述本地終端與所述遠程終端中的每個之間的通信時間延遲求平均來確定平均時間偏移；

相位-頻率鎖定環，用于基于所述平均時間偏移確定對于所述上范圍時鐘和所述下范圍時鐘的相位和頻率信號；以及

故障檢測模塊，用于如果差動電流超過閾值則檢測所述多終端系統電力線中的故障。

2.如權利要求1所述的電流差動保護系統，其中，所述時間測量交換模塊配置成交換時間戳數據，其包括在所述本地終端處的消息發送和消息接收時間以及在遠程終端處的消息發送和消息接收時間。

3.如權利要求2所述的電流差動保護系統，其中，所述時鐘偏移計算模塊配置成基于在所述遠程終端處的消息發送和消息接收時間的和與在所述本地終端處的消息發送和消息接收時間的和的減法而確定所述本地終端與所述遠程終端中的每個之間的通信時間延遲。

4.如權利要求3所述的電流差動保護系統，其中，所述時鐘偏移計算模塊配置成基于所述上范圍時鐘的翻轉情形而確定所述通信時間延遲。

5.如權利要求4所述的電流差動保護系統，其中，所述時鐘偏移計算模塊配置成如果所述上范圍時鐘在所述消息發送時間與所述消息接收時間之間翻轉則通過所述上范圍時鐘的第一時期來調整所述消息接收時間。

6.如權利要求5所述的電流差動保護系統，其中，所述時鐘偏移計算模塊配置成如果所述上范圍時鐘在所述消息發送時間之前翻轉則調整所述通信時間延遲。

7.如權利要求1所述的電流差動保護系統，其中，所述故障檢測模塊配置成通過本地終端處的電流與至少一個遠程終端中的電流的向量加法而確定所述差動電流。

8.如權利要求1所述的電流差動保護系統，所述故障檢測模塊配置成通過能夠流過所述多終端電力線的最小差動電流與可允許超出所述最小差動電流的制動電流的和而確定閾值。

9.如權利要求1所述的電流差動保護系統，進一步包括模數轉換器，其對所述本地終端處的電流采樣。

10.如權利要求9所述的電流差動保護系統，其中，所述控制器配置用于基于所述模數轉換器的采樣頻率而對所述本地終端處的電流編索引。

11.一種保護多終端系統電力線的方法，其包括：

感測本地終端處的電流；

與遠程終端交換時間戳數據；

使用上范圍時鐘用于提供本地時間測量；

使用下范圍時鐘用于對所述本地終端處的電流編索引，其中所述上范圍時鐘的第一時期是所述下范圍時鐘的第二時期的N倍，其中N是所述多終端系統中終端的數量；

基于來自遠程終端和所述本地終端的時間戳數據對所述本地終端與所述遠程終端中的每個之間的通信時間延遲求平均來確定平均時間偏移；

基于所述平均時間偏移確定對于所述上范圍時鐘和所述下范圍時鐘的相位和頻率信號；以及如果差動電流超過閾值則檢測所述多終端系統電力線中的故障。

12.如權利要求11所述的方法，其中，交換所述時間戳數據包括交換在所述本地終端處的消息發送和消息接收時間以及在遠程終端處的消息發送和消息接收時間。

13.如權利要求12所述的方法，其中，確定所述平均時間偏移包括在所述遠程終端處的消息發送和消息接收時間的和與在所述本地終端處的消息發送和消息接收時間的和的減法上確定所述本地終端與所述遠程終端中的每個之間的通信時間延遲。

14.如權利要求13所述的方法，其中，確定所述平均時間偏移包括基于所述上范圍時鐘的翻轉情形確定所述通信時間延遲。