CN103795143B - 电流差动保护 - Google Patents
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Abstract
用于多终端电力线的电流差动保护系统包括用于感测本地终端处的电流的电流传感器、用于使该本地终端和远程终端时间同步的控制器以及用于如果差动电流超过阈值则检测多终端电力线中的故障的故障检测模块。该控制器包括用于与远程终端交换时间戳数据的时间测量交换模块、用于与远程终端交换时间戳数据的上范围时钟和用于对本地终端处的电流编索引的下范围时钟。该上范围时钟的第一时期是下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是多终端的数量。控制器包括时钟偏移计算模块，用于基于来自远程终端和本地终端的时间戳数据来确定平均时间偏移。
Description
技术领域
系统的实施例大体上涉及电力系统并且更具体地涉及用于该电力系统的保护系统。
背景技术
如果多个位置处的电力系统数字测量同步，则可以更高效且准确地执行许多电力系统监测、保护和控制功能。大体上，因为难以准确地使物理上分开很大距离的采样时钟同步，这样的测量只是稍微同步。使远程位置处的采样时钟同步的数字通信的常规使用具有受到消息传递时间中的不确定性限制的准确性。特别地，数字通信可以在一对位置之间的不同方向上具有不同的延迟，其在时钟同步中导致误差。
除对于多终端传输线路是重要的外，时钟同步在例如电力继电器、确定事件序列、经济电力调度的许多其他应用以及需要时钟同步的任何其他情形中是重要的。使用地理定位系统（GPS）是一个解决方案，然而，它需要额外的硬件并且使成本增加。各种位置处的各种终端之间的通信是另一个解决方案；然而，通信中的主要挑战由时钟翻转引起。大体上，使用的时钟具有有限数量的位来节省通信线带宽，其对时钟可以测量的最大时间施加限制。因为时钟对最大时间有限制，它导致独立的时钟翻转，其使得多终端时钟覆盖达到稳定但非同步的状态（其中时钟最终沿整个时钟范围分散）。
由于这些和其他原因，需要有改进的差动保护系统。
发明内容
根据本发明的实施例，呈现用于多终端电力线的电流差动保护系统。该电流差动保护系统包括用于感测本地终端处的电流的电流传感器、用于使该本地终端和远程终端时间同步的控制器以及用于如果差动电流超过阈值则检测多终端电力线中的故障的故障检测模块。该控制器包括时间测量交换模块，用于与远程终端交换时间戳数据。该控制器还包括用于向时间测量交换模块提供本地时间测量的上范围时钟，和用于对本地终端处的电流编索引的下范围时钟。该上范围时钟的第一时期是下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是多终端系统中终端的数量。控制器进一步包括：时钟偏移计算模块，用于基于来自远程终端和本地终端的时间戳数据来确定平均时间偏移；和相位-频率锁定环，用于基于该平均时间偏移确定对于上范围时钟和下范围时钟的相位和频率信号。
根据本发明的另一个实施例，呈现保护多终端电力线的方法。该方法包括感测本地终端处的电流并且与远程终端交换时间戳数据。该方法进一步包括使用上范围时钟用于提供本地时间测量并且使用下范围时钟用于对本地终端处的电流编索引，其中上范围时钟的第一时期是下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是多终端系统中终端的数量。该方法还包括基于来自远程终端和本地终端的时间戳数据确定平均时间偏移、基于该平均时间偏移确定对于上范围时钟和下范围时钟的相位和频率信号以及如果差动电流超过阈值则检测多终端电力线中的故障。
提供一种电流差动保护系统，用于多终端电力线，其包括：
电流传感器，用于感测本地终端处的电流；
控制器，用于使所述本地终端和远程终端时间同步，所述控制器包括：
时间测量交换模块，用于与远程终端交换时间戳数据；
上范围时钟，用于向所述时间测量交换模块提供本地时间测量；
下范围时钟，用于对所述本地终端处的电流编索引，其中所述上范围时钟的第一时期是所述下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是所述多终端系统中终端的数量；
时钟偏移计算模块，用于基于来自远程终端和所述本地终端的时间戳数据来确定平均时间偏移；
相位-频率锁定环，用于基于所述平均时间偏移确定对于所述上范围时钟和所述下范围时钟的相位和频率信号；以及
故障检测模块，用于如果差动电流超过阈值则检测所述多终端电力线中的故障。
优选的，所述时钟偏移计算模块配置成通过对所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟求平均而确定所述平均时间偏移。
优选的，所述时间测量交换模块配置成交换时间戳数据，其包括在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间以及在远程终端处的消息发送和消息接收时间。
优选的，所述时钟偏移计算模块配置成基于在所述远程终端处的消息发送和消息接收时间的和与在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间的和的减法而确定所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟。
优选的，所述时钟偏移计算模块配置成基于所述上范围时钟的翻转情形而确定所述通信时间延迟。
优选的，所述时钟偏移计算模块配置成如果所述上范围时钟在所述消息发送时间与所述消息接收时间之间翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述消息接收时间。
优选的，所述时钟偏移计算模块配置成如果所述上范围时钟在所述消息发送时间之前翻转则调整所述通信时间延迟。
优选的，所述故障检测模块配置成通过本地终端处的电流与所述远程终端中的至少一个的第二电流的向量加法而确定所述差动电流。
优选的，所述故障检测模块配置成通过能够流过所述多终端电力线的最小差动电流与可允许超出所述最小差动电流的制动电流的和而确定阈值。
优选的，所述电流差动保护系统进一步包括模数转换器，其对所述本地终端处的电流采样。
优选的，所述控制器配置用于基于所述模数转换器的采样频率而对所述本地终端处的电流编索引。
提供一种保护多终端电力线的方法，其包括：
感测本地终端处的电流；
与远程终端交换时间戳数据；
使用上范围时钟用于提供本地时间测量；
使用下范围时钟用于对所述本地终端处的电流编索引，其中所述上范围时钟的第一时期是所述下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是所述多终端系统中终端的数量；
基于来自远程终端和所述本地终端的时间戳数据确定平均时间偏移；
基于所述平均时间偏移确定对于所述上范围时钟和所述下范围时钟的相位和频率信号；以及
如果差动电流超过阈值则检测所述多终端电力线中的故障。
优选的，确定所述平均时间偏移包括对所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟求平均。
优选的，交换所述时间戳数据包括交换在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间以及在远程终端处的消息发送和消息接收时间。
优选的，确定所述平均时间偏移包括在所述远程终端处的消息发送和消息接收时间的和与在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间的和的减法上确定所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟。
优选的，确定所述平均时间偏移包括基于所述上范围时钟的翻转情形确定所述通信时间延迟。
优选的，确定所述平均时间偏移包括如果所述上范围时钟在所述消息发送时间与所述消息接收时间之间翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述消息接收时间。
优选的，确定所述平均时间偏移包括如果所述上范围时钟在所述消息发送时间之前翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述通信时间延迟。
优选的，检测所述多终端电力线中的故障包括通过本地终端处的电流与所述远程终端中的至少一个的第二电流的向量加法而确定所述差动电流。
优选的，检测所述多终端电力线中的故障包括通过能够流过所述多终端电力线的最小差动电流与可允许超出所述最小差动电流的制动电流的和而确定所述阈值。
附图说明
当下列详细描述参照附图（其中整个图中类似的符号代表类似的部件）阅读时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：
图1是多终端传输系统的框图；
图2是根据本发明的实施例在多终端传输系统的每个终端处使用的控制器的框图；
图3是两个终端时钟之间的时移误差的图形表示；
图4是在具有时钟翻转场景的两个终端之间的通信延迟的图形表示；
图5A和5B是在具有相应消息发送和/或消息接收时间的终端处的时钟翻转的图形表示；
图6是根据本发明的实施例代表在确定两个终端之间的通信中的时间延迟的方法中牵涉的步骤的流程图；
图7是根据本发明的实施例的时钟同步系统的示意图；以及
图8是对于三终端系统的时钟同步的模拟结果的图形表示。
具体实施方式
本文描述的实施例针对电力系统保护系统，其实现在传输系统的多个终端处的时钟同步。尽管将在传输系统的上下文中描述时钟同步的实施例，本领域内技术人员将意识到系统可以用于例如配电系统、电力继电器、确定事件序列、经济电力调度的其他应用以及需要时钟同步的任何其他情形。
如本文使用的，术语“模块”或“控制器”指软件、硬件或固件，或这些的任何组合，或执行或促进本文描述的过程的任何系统、过程或功能性。
图1是多终端传输系统30的框图，该多终端传输系统30包括三个终端46、48和50，在其之间具有电力线58和通信线60a、60b和60c。在一个实施例中，两个通信线可在两个终端中使用用于通信冗余目的。电流传感器52、54和56向相应的本地继电器或控制器40、42和44提供电流信号。在一个实施例中，控制器40、42和44从远程终端以及关联的本地终端接收电流测量，并且识别电力线58上的故障状况。一般，电流差动继电保护是基尔霍夫电流定律的基本应用。从而，控制器40、42和44基于本地电流与远程电流之间的差而应用故障检测逻辑。
在这里给出故障检测逻辑的一个简单示例。在该示例中，如果差动电流Idiff（其是本地相电流I1与远程相电流I2和I3之间的差）超过阈值It，则检测到故障。在这里应该注意，远程终端测量相反方向上的远程电流I2和I3并且因此它的极性相反。从而，差动电流Idiff给出为三个电流的向量和：
（1）
然而，如果远程终端也测量与本地终端相同方向上的电流，则差动电流将是三个电流的向量减法。
阈值是可以流过传输线的最小差动电流Imin与是可允许超出最小电流Imin的偏差值的制动电流Ir的和。
（2）
该制动电流Ir可以给出为：
（3）
其中k可以是取决于差动电流的值的常数值或变量。确定制动电流Ir的其他方法可给出为：，并且。
除相应的电流传感器外，每个终端46、48和50还包括除其他组件外的相应断路器46a、48a和50a以及相应的总线46b、48b和50b。断路器46a、48a和50a在故障情况下中断相应的总线46b、48b和50b与电力线58之间的连接。在一个实施例中，其中传输线具有三个相，电流传感器52、54和56中的每个包括三个传感器，其中每个传感器感测传输线的相应相电流。
在一个实施例中，控制器40、42和44中的每个可包括处理器，例如但不限于至少一个微处理器、微控制器、图形处理器、数字信号处理器（DSP），或任何其他类型的处理器或处理电路。该处理器可进一步包括例如随机存取存储器（RAM）、闪速存储器的存储器、一个或多个硬驱动器和/或处理可移动介质和显示器的一个或多个驱动器。
图2是根据本发明的实施例在多终端传输系统的每个终端处使用的控制器80的框图。控制器80包括：模数（A/D）转换器82，其从相应的电流传感器（未示出）接收电流信号84；和接收器86，其从远程终端接收时间信号87和编索引的电流信号88。在每个终端处，每周期对三个相电流（即，相量）进行许多（K）次采样。控制器80进一步包括时钟90和时间印戳和同步模块94。该时钟90是任何通用时钟但基于计数器并且在最大时间上受到限制来节省通信带宽。在一个实施例中，时钟90是如在随后的段落中解释的双重范围时钟。
在一个实施例中，时间印戳和同步模块94具有三个功能。这三个功能是i）两个不同终端之间的时钟同步，ii）相量标记和对本地电流测量编索引以及iii）使本地终端和远程终端处的编索引的电流测量对齐。时钟同步用相位-频率锁定环（PFLL）来实现。编索引和对齐通过用序列号来标记本地相量而实现。例如，如果最大序列号是K，则在每个时间周期中，对相量进行K次采样并且用适合的指数来标记它们。从而，如果两个不同终端处的两个时钟不同步并且存在时间差或如果在将信号从一个终端传送到另一个终端中存在时间延迟，则将存在指数不匹配。
差动电流计算器96使用来自本地和远程终端的对齐的电流测量并且确定差动电流值。此外，故障检测逻辑98将差动电流值与阈值比较并且将输出信号100发送到断路器并且还可显示故障指示。传送器102将编索引的电流测量104和本地时间信号106传送到其他终端。应该注意在这里示出的控制器80的组件仅是为了示范性目的并且这些组件中的一些可根据要求修改、添加或去除。例如，在一个实施例中，接收器86可从超出一个的终端接收信号并且因此将修改组件。
图3示出图形标绘图120，其代表两个终端时钟之间的时移误差。在标绘图120中，水平轴122代表实际时间并且垂直轴124代表时钟时间。存在两个时钟：时钟A和时钟B，相应地，一个在终端A处并且一个在终端B处。时钟翻转了期间Tclock（即，在时期Tclock后，时钟的计数器重置）。在示出的实施例中，时钟B相对于时钟A落后或时移了时间TBA。这是因为时钟B的频率与时钟A的同步并且由于通信延迟，时钟B在时钟A已经翻转后翻转。然而，在另一个实施例中，在两个时钟都彼此同步时，时钟A可相对于时钟视为落后。在这里应该注意，在一个实施例中，同步意指通信中的延迟作为输入馈送给每个控制器处的PFLL并且因此调整相应的时钟时间。从而，如果时钟B在时钟A后翻转，TBA的值是正的，并且如果时钟B在时钟A之前翻转则是负的。此外，利用该逻辑，TBA的值总是大于－Tclock/2，并且小于Tclock/2。如可以从标绘图120看到的，在时间t1处，时钟A计数器读数为N1，而时钟B计数器读数为N2。从而，终端A和B处的电流信号IA和IB将因此被编索引（即，在时间t1处，IA将被编索引为IA(N1)，而IB将被编索引为IB(N2)）。这在将来自两个终端的相同编索引的电流信号（IA(N1)和IB(N2)）在一起比较（因为它们不是来自相同的时刻t1）时可导致误差并且可导致错误的故障检测或断路器的错误跳闸。从而，两个时钟的时间同步是重要的。
图4示出图形标绘图130，其代表具有时钟翻转场景的两个终端之间的通信延迟。在标绘图130中，分别示出与终端A和B的两个时钟有关的两个时钟时间132和134。对于终端A与终端B之间的每个往返消息交换，做出4个本地时间测量。例如，对于终端A与终端B之间的往返消息交换，做出下面的四个测量：
i）T1－在从终端A发送消息到终端B时由时钟A测量的时间。
ii）T2－在接收来自终端A的消息时由时钟B测量的时间。
iii）T3－在从终端B发送返回消息到A时由时钟B测量的时间。
iv）T4－在接收返回消息时由时钟A测量的时间。
假定从终端A到B的通信延迟与从终端B到A的延迟相同，A相对于B的相位误差（即，终端B与A之间的通信时间延迟）可以从以下计算：
（4）
如果时间T1、T2、T3和T4视为计数器值，上文的等式将更易于理解。然而，因为时钟的翻转状态，可存在若干不同的回答，其取决于翻转事件相对于电流测量定时（其取决于若干变量）的定时，这些变量包括时钟之间的相对偏移、通信延迟和处理延迟。应该注意，在实际电流测量之间以及当消息实际上发送到远程终端时存在时差。例如，在1-10计数基础上，如果T1等于计数8，则实际电流测量可在计数7处发生。
存在可能影响差动电流计算的两个翻转情形：i）在一对测量的第一测量之前（即，在T1或T2之前）的翻转；和ii）在该对测量之间（即，在T1与T4之间或在T2与T3之间）的翻转。
为了解释目的，第一情况在图5a中图示并且第二情况在图5b中图示。图5a示出在实际电流测量时间T0之前终端处的时钟翻转的标绘图142。标绘图142还示出时间t2，其是在终端2处接收消息的时间。如可以从标绘图142看到翻转情形在T0与T1之间出现。图5b示出在分别具有实际电流测量时间T0以及消息发送和接收时间T1和T4的终端A处的时钟翻转的标绘图144。在标绘图142和144两者中，水平轴148代表以秒为单位的实际时间并且垂直轴144代表以计数数字为单位的时钟时间。可以从标绘图144看到翻转情形在T1与T4之间出现，其中T1的值大于T4的值。这因为时钟A的计数接近时间T1处的最大计数并且然后新的计数对于T4开始而发生。从而，用于检测并且补偿T1与T4之间的时钟A的翻转的算法是：
（5）
相似地，用于检测并且补偿T2与T3之间的时钟B的翻转的算法是：
（6）
对于第一个情况，时钟A在T1之前的翻转在T1和T4两者中引起－Tclock的误差并且时钟B在T2之前的翻转在T2和T3两者中引起Tclock的误差，使得将在TAB中产生－Tclock的误差。因为TAB的有效范围是－Tclock /2至Tclock /2，+或－Tclock的误差将驱使结果在该范围外部。从而，使用下面的校正：
（7）
（8）
图6示出流程图150，其描述如上文讨论的那样确定两个终端之间的通信中的时间延迟的方法。该方法包括在步骤151中通过将T1与T4比较而确定翻转是否在T1与T4之间出现。如果翻转出现，方法移到步骤152，否则方法移到步骤153。在步骤152处，如果翻转在T1与T4之间出现或如果T1大于T4，则将时间T4修改成T4+Tclock。在步骤153处，确定翻转是否在T2与T3之间出现并且如果回答是是，则方法移到步骤154，否则到步骤156。在步骤154处，如果翻转在T2与T3之间出现或如果T2大于T3，则时间T3修改成T3+Tclock。方法进一步包括在步骤156中通过使用等式TAB=(T1+T4-T2-T3)/2来确定第一时间延迟。在步骤157处，通过确定TAB是否大于Tclock /2来确定时钟翻转是否在T1之前出现，并且如果出现时钟翻转，则方法移到步骤158，否则到步骤159。在步骤158处，第一延迟修改成TAB=TAB-Tclock。在步骤159处，通过确定TAB是否小于（-Tclock /2）来再次确定时钟翻转是否在T2之前出现，如果是的话，方法移到步骤160，否则到方法结束。最后，在步骤160处，如果时钟翻转在T2之前出现，则时间延迟TAB进一步修改成TAB= TAB+Tclock。所得的时移估计或修改的时间延迟然后用作对PFLL的相位输入来使两个终端处的时钟同步并且补偿通信延迟。
在图6中讨论的算法为二终端系统工作。在具有超出2个终端的多终端系统中，可使用环通信系统。在该情况下，时钟采用环方式彼此同步，这导致从第一个时钟到最后的时钟的时间延迟的传播。作为示例，在三终端系统中，终端A将消息发送到终端B和从终端B接收消息；终端B将消息发送到终端C并且从终端C接收消息，终端C再次将消息发送到终端A并且从终端A接收消息。在这样的情况下，因为时间延迟从一个时钟传播到另一个时钟，从第一个时钟到最后的时钟的总延迟将是高的。此外，可发生当时钟的时期Tclock是小的（因为高的时间延迟）时，时钟将彼此不再同步。这可导致相量的错误标记并且产生断路器的错误跳闸。
根据本发明的实施例，双重范围时钟用于使时钟同步。该双重范围时钟包括上范围时钟和下范围时钟。该下范围时钟用于相量标记并且该上范围时钟用于时间或时钟同步，如在图6中解释的。此外，每个终端与环通信网络上最近的两个终端同步。例如，如果在环通信网络上以该序列存在A、B、C和D终端，则终端A与终端B和D同步，终端B与终端A和C同步等等。
图7示出根据本发明的实施例的时钟同步系统180。时钟同步系统180包括定位在两个不同终端处的两个控制器182、184。控制器182、184中的每个包括时间测量交换模块186、时钟偏移计算模块188、相位-频率锁定环（PFLL）190和分别具有上和下范围的双重时钟192和194。控制器182、184还具有如在图2中示出的其他组件。然而，为了简单起见，在这里仅示出与时钟同步有关的组件。时间测量交换模块186从远程终端接收并且传送时间信号（例如，T1、T2、T3等）。即使在图7中示出仅两个终端之间的通信，时间测量交换模块186可与超出两个的终端通信并且交换时间信号。作为示例，假设时间测量交换模块186与三个终端通信。时钟偏移计算模块188然后使用图6中的算法并且通过对三个终端之间的时间延迟求平均而进一步确定总时间延迟。对于三终端系统（A-B-C），时钟偏移计算模块188将使用图6中的算法首先确定两个时间延迟TAB和TAC并且然后使用以下关系确定平均时间延迟TA,BC：
（9）
从而，时钟偏移计算模块188提供平均时间偏移或总时间延迟作为对PFLL 190的相位输入。示范性PFLL 90在指派给通用电气公司的出版的美国专利号5,958,060中公开并且通过引用而合并于此。PELL 190向时钟192、194提供信号来调整它们的频率。时钟194然后提供第一时钟信号来标记相量并且时钟192提供第二时钟信号给时间测量交换模块186用于时钟同步目的。
时钟192的第一时期保持为等于时钟194的第二时期的N倍，其中N是用于时钟同步的终端的数量。作为示例，如果存在4个终端并且时钟194具有等于12个计数的时期，则时钟192将具有48个计数的时期，即，时钟194将在12个计数后翻转，而时钟192将在48个计数后翻转。
图8示出对于三终端系统的时钟同步的模拟结果的两个图形标绘图200和202。标绘图200和202中的水平轴204代表以秒为单位的实际时间并且垂直轴206代表以计数数字为单位的时钟时间。标绘图200示出与在用于时钟同步的三个终端处的更高范围的时钟有关的三个时钟波形208、210和212，而标绘图202示出与在用于相量标记的三个终端处的下范围时钟有关的三个时钟波形214、216和218。时钟波形214、216和218具有与T=16个计数有关的时期，而时钟波形208、210和212具有与NT=3*16=48个计数有关的时期。如可以看到的，即使时钟波形208、210和212彼此不同步，时钟波形214、216和218在短时间后变得同步，从而，导致同步的相量标记。
本数字电流差动保护系统的优势之一包括在不使用地理定位系统（GPS）的情况下多终端处的时钟同步。此外，数字电流差动保护系统可应用于任何数量的终端。
尽管本文仅图示和描述本发明的某些特征，本领域内技术人员将想到许多修改和改变。因此，要理解附上的权利要求意在涵盖所有这样的修改和改变，它们落入本发明的真正精神内。
Claims (18)
1.一种电流差动保护系统，用于多终端系统电力线，其包括：
电流传感器，用于感测本地终端处的电流；
控制器，用于使所述本地终端和远程终端时间同步，其特征在于所述控制器包括：
时间测量交换模块，用于与远程终端交换时间戳数据；
上范围时钟，用于向所述时间测量交换模块提供本地时间测量；
下范围时钟，用于对所述本地终端处的电流编索引，其中所述上范围时钟的第一时期是所述下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是所述多终端系统中终端的数量；
时钟偏移计算模块，用于基于来自远程终端和所述本地终端的时间戳数据通过对所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟求平均来确定平均时间偏移；
相位-频率锁定环，用于基于所述平均时间偏移确定对于所述上范围时钟和所述下范围时钟的相位和频率信号；以及
故障检测模块，用于如果差动电流超过阈值则检测所述多终端系统电力线中的故障。
2.如权利要求1所述的电流差动保护系统，其中，所述时间测量交换模块配置成交换时间戳数据，其包括在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间以及在远程终端处的消息发送和消息接收时间。
3.如权利要求2所述的电流差动保护系统，其中，所述时钟偏移计算模块配置成基于在所述远程终端处的消息发送和消息接收时间的和与在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间的和的减法而确定所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟。
4.如权利要求3所述的电流差动保护系统，其中，所述时钟偏移计算模块配置成基于所述上范围时钟的翻转情形而确定所述通信时间延迟。
5.如权利要求4所述的电流差动保护系统，其中，所述时钟偏移计算模块配置成如果所述上范围时钟在所述消息发送时间与所述消息接收时间之间翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述消息接收时间。
6.如权利要求5所述的电流差动保护系统，其中，所述时钟偏移计算模块配置成如果所述上范围时钟在所述消息发送时间之前翻转则调整所述通信时间延迟。
7.如权利要求1所述的电流差动保护系统，其中，所述故障检测模块配置成通过本地终端处的电流与至少一个远程终端中的电流的向量加法而确定所述差动电流。
8.如权利要求1所述的电流差动保护系统，所述故障检测模块配置成通过能够流过所述多终端电力线的最小差动电流与可允许超出所述最小差动电流的制动电流的和而确定阈值。
9.如权利要求1所述的电流差动保护系统，进一步包括模数转换器，其对所述本地终端处的电流采样。
10.如权利要求9所述的电流差动保护系统，其中，所述控制器配置用于基于所述模数转换器的采样频率而对所述本地终端处的电流编索引。
11.一种保护多终端系统电力线的方法，其包括：
感测本地终端处的电流；
与远程终端交换时间戳数据；
使用上范围时钟用于提供本地时间测量；
使用下范围时钟用于对所述本地终端处的电流编索引，其中所述上范围时钟的第一时期是所述下范围时钟的第二时期的N倍，其中N是所述多终端系统中终端的数量；
基于来自远程终端和所述本地终端的时间戳数据对所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟求平均来确定平均时间偏移；
基于所述平均时间偏移确定对于所述上范围时钟和所述下范围时钟的相位和频率信号；以及如果差动电流超过阈值则检测所述多终端系统电力线中的故障。
12.如权利要求11所述的方法，其中，交换所述时间戳数据包括交换在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间以及在远程终端处的消息发送和消息接收时间。
13.如权利要求12所述的方法，其中，确定所述平均时间偏移包括在所述远程终端处的消息发送和消息接收时间的和与在所述本地终端处的消息发送和消息接收时间的和的减法上确定所述本地终端与所述远程终端中的每个之间的通信时间延迟。
14.如权利要求13所述的方法，其中，确定所述平均时间偏移包括基于所述上范围时钟的翻转情形确定所述通信时间延迟。
15.如权利要求14所述的方法，其中，确定所述平均时间偏移包括如果所述上范围时钟在所述消息发送时间与所述消息接收时间之间翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述消息接收时间。
16.如权利要求15所述的方法，其中，确定所述平均时间偏移包括如果所述上范围时钟在所述消息发送时间之前翻转则通过所述上范围时钟的第一时期来调整所述通信时间延迟。
17.如权利要求11所述的方法，其中，检测所述多终端电力线中的故障包括通过本地终端处的电流与至少一个远程终端中的电流的向量加法而确定所述差动电流。
18.如权利要求11所述的方法，其中，检测所述多终端电力线中的故障包括通过能够流过所述多终端电力线的最小差动电流与可允许超出所述最小差动电流的制动电流的和而确定所述阈值。
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