CN103872659A - 电流差动保护的方法和系统 - Google Patents

电流差动保护的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103872659A
CN103872659A CN201310677918.5A CN201310677918A CN103872659A CN 103872659 A CN103872659 A CN 103872659A CN 201310677918 A CN201310677918 A CN 201310677918A CN 103872659 A CN103872659 A CN 103872659A
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
communication link
local terminal
master
topology
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310677918.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103872659B (zh
Inventor
潘艳
W.J.普里默拉尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co PLC
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN103872659A publication Critical patent/CN103872659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103872659B publication Critical patent/CN103872659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H02J13/00017—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus using optical fiber
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
    • H02H3/30—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel
    • H02H3/305—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel involving current comparison
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00036—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
    • H02J13/0004—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers involved in a protection system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
    • H04L12/4035—Bus networks with centralised control, e.g. polling in which slots of a TDMA packet structure are assigned based on a contention resolution carried out at a master unit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0686—Additional information in the notification, e.g. enhancement of specific meta-data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0641—Change of the master or reference, e.g. take-over or failure of the master

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

本发明名称为“电流差动保护的方法和系统”。提供一种差动保护系统。该差动保护系统包括本地终端，该本地终端配置成经由至少三个通信链路与至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合来形成环形拓扑或网格拓扑。该差动保护系统还包括控制器，该控制器包括通信链路决策单元和与本地终端关联的时钟单元。该通信链路决策单元配置成将至少三个通信链路的至少其中一些确定为虚拟断开的，以使环形拓扑或网格拓扑配置成被转换为菊链拓扑。该时钟单元配置成在本地终端和至少两个远程终端以菊链拓扑配置时将本地终端与至少两个远程终端的至少其中之一时间同步。

Description

电流差动保护的方法和系统
背景技术
如果将多个位置处的电力系统测量同步，则可以高效且精确地执行大多数电力系统监视、保护和控制功能。但是，一般可能难以精确地将间隔长距离的时钟同步。将数据或时钟同步的常规技术可能在一对位置之间不同方向上存在不同的延迟，这可能导致数据或时钟同步上的误差。
用于电流差动保护的现有数据或时钟同步技术可使用回声或乒乓（ping-pong），这是假定发送和接收延迟是相同的。但是，此技术的可靠性可能依赖于通信链路的对称性。例如，由于通信路由的变化，发送和接收通信链路的延迟可能不同。在其他的常规技术中，全球定位系统（GPS）用于数据或时钟同步。但是，GPS的信号可能不总是足够可靠以满足电流差动保护系统的需求。
除了对于多终端电力传输重要外，时钟同步在许多其他应用中也是重要的，如功率继电器、事件顺序的确定、经济的电力调度等。协助位于不同位置处的多种终端之间的通信是一种解决方案，但是，时钟翻转（clock rollover）可能导致协助通信的主要挑战。一般，所采用的时钟可在有限的范围内以便节省通信带宽。该有限的范围可能导致时钟翻转，这可能导致多终端时钟收敛到稳定但是不同步的状况。
在一些解决方案中，可以将三个终端以环形拓扑或网格拓扑连接，以便在即使一对终端之间通信故障（例如，通信链路中的故障所导致的故障）的情况下仍可以持续保护。在一个此类解决方案中，可以通过将每个终端处的计算的时间移位取均值来实现同步。但是，对于环形/网格拓扑，多终端可能产生时钟同步的挑战，因为每个终端必须具有来自其两个相邻终端的定时信息。因此，如果在一对终端之间通信链路失效，则可能需要经由环形/网格拓扑中的其他终端重新路由定时信息。但是，重新路由时间消息可能导致传送和接收消息中的延迟，并且可能需要附加消息转发和关联的编码复杂性。
或者，在用于环形/网格拓扑的另一个同步解决方案中，每个终端可以同步到其相邻终端的仅其中一个相邻终端。虽然可以实现此解决方案来同步三个终端，但是在四个或更多终端的情况中因为形成“同步孤岛”而无法实现。例如，在终端“A”、“B”、“C”和“D”以环形通信拓扑布置的情况中，终端A和B可以彼此同步，以及终端C和D可以彼此同步。但是，在此示例中，A-B同步对可能无法与C-D同步对同步，从而导致“同步孤岛”。
发明内容
根据一个实施例，提供一种差动保护系统。该差动保护系统包括本地终端，该本地终端配置成经由至少三个通信链路与至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合来形成环形拓扑或网格拓扑的其中之一。该差动保护系统还包括控制器，该控制器包括通信链路决策单元和与本地终端关联的时钟单元。该通信链路决策单元配置成将至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使该本地终端和至少两个远程终端的环形拓扑或网格拓扑的其中之一配置成被转换为菊链拓扑。该时钟单元配置成在本地终端和至少两个远程终端以菊链拓扑配置时，将本地终端与至少两个远程终端的至少其中之一时间同步。
根据本申请的第一方面，提供了一种系统，包括：本地终端，所述本地终端配置成经由至少三个通信链路与至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合来形成环形拓扑或网格拓扑的其中之一；以及控制器，所述控制器包括：通信链路决策单元，所述通信链路决策单元配置成将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使所述本地终端和所述至少两个远程终端的所述环形拓扑或所述网格拓扑中的一个配置成被转换为菊链拓扑，以及与所述本地终端关联的时钟单元，其中所述时钟单元配置成在所述本地终端和所述至少两个远程终端以所述菊链拓扑配置时将所述本地终端与所述至少两个远程终端的至少其中之一时间同步。
优选地，所述菊链拓扑包括：来自所述本地终端和所述至少两个远程终端的至少两个终端，所述至少两个终端配置成作为所述菊链拓扑的相对末端终端，以及所述相对末端终端以外的终端，其配置成作为所述菊链拓扑的中间终端。
进一步地，当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述相对末端终端的其中之一时，所述时钟单元配置成：从所述本地终端的相邻终端接收定时信息，其中所述相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及基于来自所述相邻终端的所接收的定时信息将所述本地终端与所述相邻终端进行时间同步。
进一步地，当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述中间终端的其中之一时，所述时钟单元配置成：从所述本地终端的两个相邻终端接收定时信息，其中所述两个相邻终端包括所述至少两个远程终端中的两个，基于所接收的定时信息确定所述本地终端与所述两个相邻终端之间的时间延迟，以及计算所述本地终端与所述两个相邻终端之间的、所确定的时间延迟的平均值，以便时间同步所述本地终端。
优选地，所述通信链路决策单元配置成基于第一定义的优先级列表将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的。
优选地，所述控制器还包括主确定单元，所述主确定单元配置成确定来自所述本地终端和所述至少两个远程终端中的一个终端为第一主终端，以及还配置成将所述第一主终端以外的终端定义为从属终端，其中所述菊链拓扑包括所述第一主终端和所述从属终端。
进一步地，当所述本地终端是所述从属终端时，所述时钟单元配置成：当最接近所述第一主终端的所述本地终端的相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一时，从最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端接收定时信息，以及基于来自最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端进行时间同步。
进一步地，当所述本地终端是所述从属终端时，所述时钟单元配置成：当所述第一主终端是所述本地终端的相邻终端时，从所述第一主终端接收定时信息，其中所述第一主终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及基于来自所述第一主终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与所述第一主终端进行时间同步。
进一步地，所述主确定单元配置成基于第二定义的优先级列表确定所述第一主终端。
进一步地，所述通信链路决策单元还配置成：从所述主确定单元接收指示所确定的第一主终端的数据，以及基于所接收的数据确定所述虚拟断开的通信链路。
进一步地，所述主确定单元还配置成：从所述通信链路决策单元接收指示所述虚拟断开的通信链路的数据，以及基于所接收的数据确定所述第一主终端。
进一步地，根据第一方面的系统包括映射单元，所述映射单元配置成存储所述第一主终端与所述虚拟断开的通信链路之间的映射。
优选地，根据第一方面的系统还包括消息通信单元，所述消息通信单元配置成在所述本地终端与所述至少两个远程终端之间以及所述至少两个远程终端之间交换一个或多个第一消息，其中所述一个或多个第一消息包含：指示所述虚拟断开的通信链路或第一主终端的至少其中之一的第一数据，以及第一链路标识（ID）或第一主ID的至少其中之一。
优选地，根据第一方面的系统还包括故障检测单元，所述故障检测单元检测所述至少三个通信链路的至少其中一个通信链路中的故障。
进一步地，所述通信链路决策单元还配置成：从所述故障检测单元接收所述至少一个通信链路中的所述故障的指示，当所述至少一个故障通信链路不同于所确定的虚拟断开的通信链路时，将所述确定的虚拟断开的通信链路定义为运行链路，以及基于从所述故障检测单元接收的所述指示将所述至少一个通信链路定义为所述至少一个故障通信链路。
更进一步地，根据第一方面的系统还包括消息通信单元，所述消息通信单元配置成在所述本地终端与所述至少两个远程终端之间以及所述至少两个远程终端之间交换一个或多个第二消息，其中所述一个或多个第二消息包含：指示所述至少一个故障通信链路或第二主终端的至少其中之一的第二数据，以及第二链路标识（ID）或第二主ID的至少其中之一。
更进一步地，根据第一方面的系统还包括主确定单元，所述主确定单元配置成在所述至少一个故障通信链路不同于所确定的虚拟断开的通信链路时，以第二主终端替代第一主终端。
根据本申请的第二方面，提供了一种方法，包括：提供包括本地终端和至少两个远程终端的环形拓扑或网格拓扑的其中之一，其中所述本地终端配置成经由至少三个通信链路与所述至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合；将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使所述本地终端和所述至少两个远程终端的所述环形拓扑或所述网格拓扑的其中之一配置成被转换为菊链拓扑；以及当所述本地终端和所述至少两个远程终端以所述菊链拓扑配置时，将所述本地终端与所述至少两个远程终端的至少其中之一进行时间同步。
优选地，所述菊链拓扑包括：来自所述本地终端和所述至少两个远程终端的至少两个终端，所述至少两个终端配置成作为所述菊链拓扑的相对末端终端，以及所述相对末端终端以外的终端，其配置成作为所述菊链拓扑的中间终端。
进一步地，当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述相对末端终端的其中之一时，所述同步包括：从所述本地终端的相邻终端接收定时信息，其中所述相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及基于来自所述相邻终端的所接收的定时信息将所述本地终端与所述相邻终端进行时间同步。
进一步地，当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述中间终端的其中之一时，所述同步包括：从所述本地终端的两个相邻终端接收定时信息，其中所述两个相邻终端包括所述至少两个远程终端中的两个，基于所接收的定时信息确定所述本地终端与所述两个相邻终端之间的时间延迟，以及计算所述本地终端与所述两个相邻终端之间的、所确定的时间延迟的平均值。
优选地，基于第一定义的优先级列表将所述至少三个通信链路的所述至少其中之一确定为虚拟断开的。
优选地，根据第二方面的方法还包括：将来自所述本地终端和所述至少两个远程终端中的一个终端确定为第一主终端，以及将所述第一主终端以外的终端定义为从属终端，其中所述菊链拓扑包括所述第一主终端和所述从属终端。
进一步地，当所述本地终端是所述从属终端时，所述同步包括：当最接近所述第一主终端的所述本地终端的相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一时，从最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端接收定时信息，以及基于来自最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端的、所接收的定时信息，将所述本地终端与最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端进行时间同步。
进一步地，当所述本地终端是所述从属终端时，所述同步包括：当所述第一主终端是所述本地终端的相邻终端时，从所述第一主终端接收定时信息，其中所述第一主终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及基于来自所述第一主终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与所述第一主终端进行时间同步。
进一步地，基于第二定义的优先级列表确定所述第一主终端。
进一步地，所述确定包括：接收指示所确定的第一主终端的数据，以及基于所接收的数据确定所述虚拟断开的通信链路。
进一步地，确定所述第一主终端包括：接收指示所述虚拟断开的通信链路的数据，以及基于所接收的数据确定所述第一主终端。
进一步地，根据第二方面的方法还包括存储所述第一主终端与所述虚拟断开的通信链路之间的映射。
优选地，根据第二方面的方法还包括在所述本地终端与所述至少两个远程终端之间以及所述至少两个远程终端之间交换一个或多个第一消息，其中所述一个或多个第一消息包含：指示所述虚拟断开的通信链路或第一主终端的至少其中之一的第一数据，以及第一链路ID或第一主ID的至少其中之一。
优选地，根据第二方面的方法还包括检测所述至少三个通信链路的至少其中一个通信链路中的故障。
进一步地，根据第二方面的方法还包括：接收所述至少一个通信链路中的故障的指示，当所述至少一个故障通信链路不同于所述确定的虚拟断开的通信链路时，将所述确定的虚拟断开的通信链路定义为运行链路，以及基于所接收的指示将所述至少一个通信链路定义为所述至少一个故障通信链路。
更进一步地，根据第二方面的方法还包括在所述本地终端与所述至少两个远程终端之间以及所述至少两个远程终端之间交换一个或多个第二消息，其中所述一个或多个第二消息包含：指示所述至少一个故障通信链路或第二主终端的至少其中之一的第二数据，以及第二链路ID或第二主ID的至少其中之一。
更进一步地，根据第二方面的方法还包括：在所述至少一个故障通信链路不同于所述确定的虚拟断开的通信链路时，以第二主终端替代第一主终端，当最接近所述第二主终端的所述本地终端的相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一时，从最接近所述第二主终端的所述本地终端的所述相邻终端接收定时信息，以及基于来自最接近所述第二主终端的所述本地终端的所述相邻终端的、所接收的定时信息，将所述本地终端与最接近所述第二主终端的所述本地终端的所述相邻终端进行时间同步。
更进一步地，根据第二方面的方法还包括：在所述至少一个故障通信链路不同于所述确定的虚拟断开的通信链路时，以第二主终端替代第一主终端，当所述第二主终端是所述本地终端的相邻终端时，从所述第二主终端接收定时信息，其中所述第二主终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及基于来自所述第二主终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与所述第二主终端进行时间同步。
根据本申请的第三方面，提供了一种包含计算机程序的计算机可读指令的非临时性计算机可读介质，所述计算机可读指令在被处理器执行时，促使所述处理器执行一种方法，所述方法包括：提供包括本地终端和至少两个远程终端的环形拓扑或网格拓扑的其中之一，其中所述本地终端配置成经由至少三个通信链路与所述至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合；将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使所述本地终端和所述至少两个远程终端的所述环形拓扑或所述网格拓扑配置成被转换为菊链拓扑；以及当所述本地终端和所述至少两个远程终端以所述菊链拓扑配置时，将所述本地终端与所述至少两个远程终端的至少其中之一进行时间同步。
附图说明
当参考附图阅读下文详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征和方面，在这些附图中相似的符号表示相似的部件，其中：
图1是包括以环形拓扑布置的三个终端的差动保护系统的框图。
图2是包括四个终端的网格拓扑的框图。
图3是表示根据一个实施例的控制器在两个终端内的集成体系结构的框图。
图4示出根据一个实施例的用于时钟同步的六个终端的菊链拓扑。
图5示出说明根据另一个实施例的将从属终端向主终端单向同步的菊链拓扑。
图6图示根据实施例的，为环形拓扑布置的六个终端提供虚拟断开的通信链路与对应的主终端之间的示范映射关系的映射表。
图7图示根据一个实施例的用于在多个终端之间交换消息的示范消息格式。
图8图示根据一个实施例的用于处理以环形拓扑布置的六个终端的通信链路故障的不同配置。
图9图示根据另一个实施例的用于处理以网格拓扑布置的四个终端的通信链路故障的不同配置。
图10是表示根据一个实施例的用于能够同步多个终端处的时钟的差动保护的方法的流程图。
具体实施方式
除非另行定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域中的普通技术人员所共识的相同含义。如本文所使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何次序、数量或重要性，而是用于将元件彼此区分。再有，术语“一”不表示数量的限制，而是表示存在所引述的项的至少其中一个。术语“或”意味着是包含性的，并且意味着所列出的项的其中一个、一些或全部。使用如“包括”、“包含”或“具有”的术语及其变体意味着涵盖其后列出的项及其等效物以及附加项。
此外，出于解释的目的，给出了特定数字、组件和配置，以便透彻地理解本发明的多种实施例。技术人员将基于不同实施例认识到多种特征的可互换性。相似地，本领域普通技术人员能够将所描述的多种方法步骤和特征以及每个此类方法和特征的其他公知等效物混合和匹配以根据本发明原理构造额外组装件和技术。
本发明的多种实施例旨在提出差动保护系统和能够同步电力传输系统的多个终端处的时钟的方法。本文披露的差动保护系统和方法的实施例可以确保这些终端得以同步而无论终端之间的一个或多个通信链路中是否故障。而且，多种实施例披露不同时钟同步逻辑以用于确保多个终端之间的时钟同步期间不会形成“同步孤岛”。例如，在终端A、B、C和D以环形拓扑布置的情况中，终端A和B可以彼此同步，以及终端C和D可以彼此同步。但是，在此示例中，A-B同步对可能无法与C-D同步对同步；此状况在本文中称为“同步孤岛”。虽然该时钟同步的多种实施例将在电力传输系统的上下文中进行描述，但是本领域技术人员将认识到，该系统和方法可以用于其他应用，如但不限于配电系统、功率继电器、事件顺序的确定、经济的电力调度和需要时钟同步的任何其他情况。
图1是差动保护系统100（下文称为“系统100”）的框图，系统100包括以环形拓扑布置的三个终端102、104和106。根据一些实施例，系统100可以是电流差动保护系统。如本文所使用的术语“终端”是指配置成为任何电压电平的终端102、104和106之间的电力线108提供保护的物理上远离的测量装置。在一个示范实施例中，可以使用光纤或任何其他电缆作为电力线108。在一示范实施例中，终端可以是保护继电器，例如内置在如保护通用继电器（UR）系列的通用平台上的保护继电器。系统100中使用的保护继电器可以是例如线路电流差动继电器L90。图1所示的终端的数量是示范性的，并且可以使用任何数量的终端而不背离本发明的范围。
在一示范实施例中，如图1所示，终端102可以经由三个通信链路110、112和114直接或间接地在通信上耦合到终端104和106以形成环形拓扑。在一些实施例中，可以在每对终端之间利用两个或更多个通信链路以在一个通信链路中故障的情况下提供故障转移支持。在一个实施例中，通信链路110、112和114可以利用任何公知类型的无线通信，如Wi-Fi、WiMAX、卫星通信、蜂窝网络等来替代。
再者，如图1所示，终端102、104和106可以分别包括电流传感器116、118和120，其配置成感测电力线108上的电流信号。电流传感器116、118和120还可以配置成向系统100中的相应控制器122、124和126提供感测的电流信号。如图1所示，在一些实施例中，控制器122、124和126可以在通信上耦合到相应的终端102、104和106。虽然控制器122、124和126在图1中示出为单独的组件，但是本领域技术人员将显见到，可以将这些控制器或其功能性集成在相应的终端内而不背离本发明的范围。
在一个实施例中，控制器122、124和126的每一个可以包括处理器，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。处理器还可以包括输入/输出装置、如硬盘驱动器、软盘驱动器、压缩光盘读/写（CD-R/W）驱动器、数字多功能光盘（DVD）驱动器、闪存驱动器或固态存储装置的存储器。
在一个实施例中，控制器122、124和126可以通过例如基于“本地电流”与“远程电流”（或“远程电流”的和）之差来计算差动电流以检测电力线108上的故障状况。在本地终端处测量的电流信号称为“本地电流”，以及在远程终端处测量的电流信号称为“远程电流”。如本文所使用的术语“本地”指计算差动电流或应用时钟同步逻辑所在的终端。如本文所使用的术语“远程”指相对于本地终端远离定位的终端。系统100中的任何终端可以作为本地终端，在此情况中，其他终端可以作为远程终端。在一个示例中，如果在终端102处计算差动电流或应用时钟同步逻辑，则终端102可以作为“本地终端”。在此示例中，本地终端102以外的终端104和106则可以作为“远程终端”。在另一个示例中，如果在终端104处计算差动电流或应用时钟同步逻辑，则终端104可以作为“本地终端”。在此示例中，本地终端104以外的终端102和106则可以作为“远程终端”。
如图1所示，终端102、104和106还尤其可以包括相应的断路器128、130和132和相应的总线134、136和138。在一些实施例中，断路器128、130和132可以配置成在故障事件中将总线134、136和138与电力线108断开电耦合。
系统100中图示的组件是示范性的，并且还可以包括多种其他组件（图1中未示出），如但不限于电源、自动调压器（AVR）、升压变压器、线侧断路器和一个或多个电负载。而且，在一些实施例中，断路器128、130、132和电流传感器116、118、120可以与相应终端102、104、106分离定位。
上文中，图1描述包括以环形拓扑布置的三个终端102、104和106的系统100。图2是包括四个终端102、104、106和202的网格拓扑200的框图。上文针对环形拓扑描述的组件可以等效地应用于网格拓扑200，以用于差动保护系统（与系统100相似）。如图2所示，在一些实施例中，终端102可以经由六个通信链路110、112、114、204、206和208直接或间接地在通信上耦合到终端104、106和202以形成网格拓扑200。图2所示的网格拓扑是示范性的，并且可以实现例如具有任何数量的终端或通信链路的任何其他类型的网格拓扑而不背离本发明的范围。
图3是表示根据本发明的一个实施例的控制器122和124在相应终端102和104内的集成体系结构的框图。即使在图3中示出仅两个终端之间的通信，但是可以存在任何数量的终端且每个终端具有其相应的控制器。如图3所示，在一些实施例中，每个控制器122、124可以包括收发器302，收发器302可以配置成向系统100中的其他控制器传送数据和从系统100中的其他控制器接收数据。或者，在一些其他实施例（未示出）中，每个控制器122、124可以包括单独的传送器和接收器以用于通过通信链路110传送和接收数据。控制器之间交换的数据可以包括但不限于，本地终端处从远程终端接收的索引的电流信号，以及可包括在不同终端之间交换的消息中包含的时间戳的定时信息。例如，1998年1月2日提交的共同受让的美国专利号5,958,060，标题为“时钟控制和同步的方法和设备”披露了多个终端之间的时间戳的交换。稍后将描述控制器之间交换的其他类型的数据。
控制器122、124还可以可选地包括模数（A/D）转换器304（以虚线框示出），模数转换器304可以从相应电流传感器（未示出）接收电流信号。因为所接收的电流信号可能是模拟形式的，所以A/D转换器304可以配置成将从收发器302接收的电流信号转换成数字信息，然后可以将数字信息馈送到控制器122、124中的故障检测单元306。如上所述，故障检测单元306可以配置成检测电力线108上的故障状况。
如图3所示，在一些实施例中，控制器122、124还可以包括通信上耦合到时钟单元310和收发器302的通信链路决策单元308（下文称为“决策单元308”）。在一个实施例中，决策单元308还可以在通信上耦合到故障检测单元306。在一些实施例中，决策单元308可以配置成将以环形拓扑配置的终端之间的一个或多个通信链路（如110、112和114）确定为虚拟断开的，以使该环形拓扑（如图1所示）配置成被转换为菊链拓扑。图4和图5中说明示范实施例，其中六个终端示出为与终端A和F之间的通信链路（称为“AF”）串联连接（即，菊链拓扑），终端A和F之间的通信链路位于菊链拓扑的末端且被视为“虚拟断开”。如本文所使用的术语“虚拟断开”是指假想地视为（被终端）中断或断开以指示仅经由此链路在终端之间交换的消息中嵌入的时钟信息（如定时信息）应该被废弃或不使用，即使这些终端仍可经由此链路交换消息。
在一个实施例中，作为相应终端中的控制器（如122或124）的替代，中央控制器（未示出）可以将一个或多个通信链路确定为虚拟断开的。
在一些实施例中，决策单元308可以基于优先级列表（称为“第一定义的优先级列表”）将特定通信链路定义为虚拟断开的。在此类实施例中，可以由位于每个终端中的控制器或位于中央位置处的共用控制器对每个终端赋予优先级。在一个实施例中，可以将具有最高优先级的终端确定为虚拟断开的。本领域技术人员将显见到，可以使用多种因素来定义优先级。在一个示范实施例中，具有更佳可靠性或强全球定位系统（GPS）连接或二者兼有的终端可以比具有相对较弱可靠性或较弱GPS连接或二者兼有的终端具有更高优先级。在另一个示范实施例中，可以由电气操作人员通过显示单元（未示出）随机地定义优先级数字。再者，在一些实施例中，直接地耦合到虚拟断开的通信链路的中央控制器或终端可以发送消息（称为“第一消息”）以向所有其他终端指示该虚拟断开的通信链路。在图3所示的示范实施例中，控制器122、124还可以包括消息通信单元316，消息通信单元316配置成在本地终端与远程终端之间或远程终端之间或二者兼有交换一个或多个第一消息。稍后结合图7详细地描述此实施例。
在一些实施例中，可以为环形拓扑布置的每个终端定义连接信息，该连接信息可以包含终端的总数和这些终端的连接布置或连接体系结构。在一个实施例中，中央控制器可以配置成以当前连接信息或连接信息中的任何变化动态地更新所有终端。在一实施例中，当将环形拓扑转换成菊链拓扑时，每个终端可以配置成以修改的连接信息被动态地更新。或者，在另一个实施例中，可以利用连接信息预先配置每个终端。在此类实施例中，无论何时，只要例如一对终端之间有连接布置上的任何变化，则终端可以更新所有其他终端。
在一些实施例中，时钟单元310可以配置成从决策单元308接收正在将环形拓扑转换成菊链拓扑的信息。在一个实施例中，可以采用消息的形式将此信息传送给时钟单元310，该消息可以指示哪个通信链路是虚拟断开的和/或可以包含菊链拓扑的连接信息（如图4和图5所示）。在一些实施例中，时钟单元310可以配置成计算每个终端处的时钟同步所使用的总时间延迟或时钟偏移量，稍后结合图4和图5的多种实施例对此予以描述。
再者，在一些实施例中，时钟单元310可以将计算的时钟偏移量作为相位输入提供到每个终端中实现的锁相频环（PFLL）312。共同受让的美国专利号5,958,060中披露了一种示范PFLL。在一些实施例中，PFLL 312可以向时钟314提供信号以调整时钟的频率，这可以促使一对终端（如102和104）的时钟314之间的相对定时误差为零。如本文所使用的术语“相对定时误差”是指将一对终端之间的总时间延迟或时钟偏移量减到最小或消除，例如几乎减到零。在一些实施例中，时钟314可以在有限的范围内以便节省通信带宽。在一个实施例中，可以将时钟314与时钟单元310集成。
在一些实施例中，如果由于系统100中的任何干扰或噪声，相对定时误差并未如愿，例如大于零，则可以重复该时钟同步的过程。在此类实施例中，时钟314可以向时钟单元310提供时钟信号以实现零相对定时误差的时钟同步。在一个示范实施例中，时钟单元310可以使用从时钟314接收到的时钟信号以将本地终端（如102）与一个或多个远程终端（如104和106）进行时间同步，以使相对定时误差为零。在一个示范实施例中，为了实现零相对定时误差，时钟单元310可以再次计算时钟偏移量，然后可以将其作为相位输入输入到PFLL 312。在此类实施例中，PFLL 312则可以向时钟314提供信号以调整时钟的频率，这可以促使一对终端的时钟314之间的相对定时误差为零。
上文针对环形拓扑描述了图3；但是上文针对环形拓扑描述的多种实施例还可以等效地应用于网格拓扑。参考图2，在具有以网格拓扑布置的四个终端的一些实施例中，如果将两个通信链路确定为故障（称为“故障通信链路”），则可以将网格拓扑转换成菊链拓扑，其中至少一个终端未连接到两个其他终端，或转换成环形拓扑（例如，通信链路114和204为故障的时）。在前一种情况中，在一个实施例中，可以将（两个故障通信链路以外的）一个或多个通信链路视为虚拟断开，以便形成菊链拓扑（与上文针对环形拓扑所描述的相似）。在后一种情况中，在一些实施例中，然后可以将环形拓扑转换成菊链拓扑。或者，在一些其他实施例中，即使没有通信链路是故障的，仍可以通过将例如图2的网格拓扑中的两个或更多个通信链路确定为虚拟断开的以形成菊链拓扑来将网格拓扑转换成菊链拓扑。
应该注意，本文示出的控制器122、124的组件是示范性的，并且可以根据需要修改、添加或移除一些组件。例如，在一个实施例中，收发器302可以与多于一个终端交换信号，并且相应地可以修改和添加组件。
为了提供多个终端之间的精确且高效的同步，本发明的多种实施例提供使用一个或多个相邻终端的时钟同步逻辑。该时钟同步逻辑还可以确保多个终端之间的时钟同步期间不会形成“同步孤岛”。
结合图4描述一个此类时钟同步逻辑。图4示出根据一个实施例的用于时钟同步的六个终端A-F的菊链拓扑400。图4考虑的是将六个终端环形拓扑转换成菊链拓扑400，以便将终端A与F之间的通信链路402（以虚线示出）确定为虚拟断开的。图4所示的配置具有终端A和F作为相对的末端终端，以及其他终端B-E作为中间终端。在一些实施例中，为了将菊链拓扑400中的每个终端A-F同步，相应终端中的时钟单元310可以配置成应用时钟同步逻辑。在一个此类实施例中，为了将相对的末端终端A和F的任何一个同步，相应终端A或F中的时钟单元310可以配置成从要同步的相应终端（A或F）的相邻终端接收定时信号。如本文所使用的术语“相邻终端”指直接与要同步的终端通信且与要同步的终端距离最近的邻近终端。如图4所示，相对末端终端A的相邻终端是终端B，而相对末端终端F的相邻终端是终端E。在一个实施例中，时钟单元310可以经由接收器302接收定时信息。
在时钟同步逻辑的一些实施例中，相应相对末端终端中的时钟单元310还可以基于来自相邻终端的、接收的定时信息将该相对末端终端与该相邻终端（以虚线椭圆示出）进行时间同步。在一个示范实施例中，相对末端终端A中的时钟单元310可以使用接收的定时信息中的时间戳来确定终端A与相邻终端B之间的时间延迟（称为“TAB”），例如正如美国专利号5,958,060中所披露的。在一些实施例中，然后可以使用所确定的时间延迟将相对末端终端与该相邻终端进行时间同步。
在一个实施例中，为了将中间终端B-E的任何一个同步，相应终端（B、C、D或E）中的时钟单元310可以配置成从要同步的中间终端的两个相邻终端接收定时信号。例如，如图4所示，终端A和C是终端B的两个相邻终端，终端B和D是终端C的相邻终端，依此类推。在时钟同步逻辑的一些实施例中，中间终端中的时钟单元310还可以基于接收的定时信息来确定该中间终端与两个相邻终端之间的时间延迟。在要同步中间终端B的一个示范实施例中，终端B中的时钟单元310可以确定终端B与A之间的时间延迟（称为“TBA”）和终端B与C之间的时间延迟（称为“TBC”）。
再者，在一些实施例中，中间终端中的时钟单元310还可以配置成计算中间终端与两个相邻终端（以实线椭圆示出）之间确定的时间延迟的平均值。在要同步中间终端B的一个示范实施例中，时钟单元310可以使用如下公式计算终端B的总时间延迟（称为中间终端的“平均时钟偏移量”）。
TB = (TBA+TBC)/2      （公式1）
其中TB是指终端B的平均时钟偏移量。
在多种实施例中，可以相似地对其他中间终端来计算平均时钟偏移量。在一些实施例中，然后可以使用计算的平均时钟偏移量来将该中间终端与两个相邻终端进行时间同步。
或者，在一些实施例中，如果一对终端之间确定的时间延迟（如图4或图5的实施例所确定的）指示大的非对称，则可以使用现有GPS方法来实现时钟同步目的。
图4考虑的是将环形拓扑转换成菊链拓扑的示范实施例；但是本领域技术人员将显见到，针对环形拓扑转换描述的多种实施例可以等效地应用于将网格拓扑转换成菊链拓扑，如上所述。
上文图4描述可以应用于差动保护系统（如100）中的多个终端的时钟同步逻辑的一个实施例。图5示出说明根据另一个实施例的将从属终端向主终端单向同步的菊链拓扑500。在一些实施例中，菊链拓扑500中的相应终端A-F中的时钟单元可以配置成应用不同的时钟同步逻辑来实现同步的目的。如图5所示，菊链拓扑500的体系结构可以与菊链拓扑400的体系结构相似。而且，可应用于菊链拓扑400的多种实施例可以等效地应用菊链拓扑500。例如，与菊链拓扑400相似，图5考虑的是将环形或网格拓扑转换成菊链拓扑500，以便将终端A与F之间的通信链路402（以虚线示出）确定为虚拟断开的。
图5中的时钟同步逻辑可以在相应的控制器（如图3所示的122、124）中使用主确定单元502（如图3所示）。在一些实施例中，主确定单元502可以在通信上耦合到时钟单元310。在一个实施例中，主确定单元502可以首先配置成将六个终端A-F的其中之一确定为主终端，并且还配置成将主终端以外的终端定义为从属终端。在一些实施例中，最初（即，首次执行配置时）被主确定单元502确定为主终端的终端称为“第一主终端”。主确定单元502还可以配置成将第一主终端和从属终端传送给时钟单元310。而且，在一些实施例中，主确定单元502可以在操作期间动态地修改主终端和从属终端，并且因此可以在此类修改事件中通知时钟单元310和其他终端。
与使用优先级来确定虚拟断开的通信链路相似，主确定单元502可以配置成基于优先级列表（称为“第二定义的优先级列表”）来确定主终端。在一个实施例中，第二定义的优先级列表可以与第一定义的优先级列表相同或不同。
根据示范实施例，图5假定终端C作为第一主终端。在一个此类实施例中，为了将其间具有至少一个从属终端的从属终端A、E和F与第一主终端C同步，（要同步的）相应从属终端中的时钟单元310可以配置成从最接近第一主终端C的、其相邻终端接收定时信息。在图5所示的一个示范实施例中，为了同步从属终端A，从属终端A中的时钟单元310可以从从属终端B接收定时信息，从属终端B是终端A的唯一相邻终端且最接近第一主终端C。在另一个示范实施例中，为了同步从属终端E，从属终端E中的时钟单元310可以从从属终端D接收定时信息，从属终端D是终端E的相邻终端且（较之其他相邻终端F）还最接近第一主终端C。
在一些实施例中，为了将其本身与第一主终端C之间具有至少一个从属终端（终端Ｂ）的任何从属终端（假定终端A）同步，从属终端Ａ中的时钟单元310可以基于接收的定时信息时间同步到最接近第一主终端C的、其相邻终端Ｂ。在此类实施例中，终端B也可以相似地时间同步到终端B的相邻终端C，终端C是第一主终端。在一些实施例中，在将从属终端A的时间同步到相邻终端B之前，终端B可以将时间同步到其相邻终端C，因为如果终端B尚未时间同步，则终端A可以终止同步到未同步的终端B。图5中以终端之间的箭头说明单向时间同步，以便表明将对这些终端执行时间同步的次序。例如，为了将终端F时间同步，终端D将首先时间同步到第一主终端C，终端E然后将时间同步到同步的终端D，以及最后终端F将时间同步到同步的终端E。正如上文结合图4的多种实施例描述的基于接收的定时信息确定时间延迟以及使用所确定的时间延迟将终端时间同步可以等效地应用于此处。
再者，在一些实施例中，为了同步具有第一主终端C作为其相邻终端之一的从属终端B和D，相应从属终端B或D中的时钟单元310可以配置成直接地从第一主终端C接收定时信号。在时钟同步逻辑的一些实施例中，相应从属终端B或D中的时钟单元310还可以基于接收的定时信息将从属终端B或D直接与第一主终端C进行时间同步。
在多种实施例中，可以基于不同的准则来确定主终端。上文曾经描述了使用优先级来确定主终端的此类准则。在一些实施例中，与用于确定虚拟断开的链路的中央控制器相似，可以使用中央控制器（未示出）来确定主终端，并且向所有终端通知有关连接信息和在操作期间连接信息中的任何后续变化。上文针对中央控制器描述的多种实施例可以等效地应用于此处。或者，在一些其他实施例中，可以利用连接信息预先配置每个终端。在此类实施例中，无论何时，只要例如连接布置中有任何变化，例如一对终端之间的通信链路故障，则终端可以彼此更新。
在网格拓扑的一个示范实施例中，网格拓扑中的每个终端可以确定它是否可以作为主终端。在此实施例中，作为主终端的潜在候选的第一准则可以是终端应该具有至网格拓扑（例如，图2和图9所示）中的所有其他终端的连接。参考图2，在一个示范实施例中，网格拓扑200中的任何终端可以潜在地作为主终端，因为每个终端均具有至网格拓扑200中的任何其他终端的连接。在一些实施例中，可以应用第二级筛选（称为“第二准则”）以使用例如赋予所有终端的优先级从潜在候选列表中选择主终端。
或者，在一些实施例中，主确定单元502可以基于虚拟断开的通信链路确定主终端。在一个实施例中，主确定单元502可以在通信上耦合到决策单元308，以使主确定单元502可以配置成从决策单元308接收指示虚拟断开的通信链路的数据。在此类实施例中，主确定单元502可以配置成基于此接收的数据确定主终端。图6图示根据一个实施例的映射表600，映射表600为环形拓扑602配置的六个终端A-F提供虚拟断开的通信链路与对应的主终端之间的示范映射关系。参考图3，控制器122、124还可以包括映射单元604，映射单元604配置成存储主终端与虚拟断开的通信链路之间的映射。或者，位于中央的控制器（未示出）可以包括映射单元604。
在将终端C与D之间的通信链路（称为“CD”）确定为虚拟断开的通信链路的一个示范实施例中，主确定单元502可以在通信上耦合到映射单元604，并且可以配置成从映射单元604接收通信链路CD的映射关系。可以在包含通信链路CD的映射关系的消息中发送接收的映射关系，其指示对应的主终端为终端A。在一个实施例中，主确定单元502然后可以将终端A设置为主终端。相似地，主确定单元502可以确定映射表600中所示的任何其他虚拟断开的通信链路的主终端。本领域技术人员将显见到，图6所示的终端的数量和映射关系是示范性的，并且可以定义任何数量的终端和任何其他映射关系而不背离本发明的范围。在一些实施例中，电气操作人员可以在操作期间定义或修改映射关系。
在另一个实施例中，可以在确定虚拟断开的通信链路之前确定主终端。在一个示范实施例中，一旦确定主终端，则决策单元308可以配置成从主确定单元502、接收指示所确定的主终端的消息中的数据。在此实施例中，决策单元308可以配置成基于此接收的数据来确定虚拟断开的通信链路。在一些实施例中，决策单元308可以在通信上耦合到映射单元604，并且可以配置成从使用映射表600的映射单元接收主终端的映射关系。可以在包含如主终端B的主终端的映射关系的消息中发送接收的映射关系，其指示对应虚拟断开的通信链路将是终端D与E之间的通信链路（称为“DE”）。
再者，在一些实施例中，无论用于确定主终端的技术，一旦确定了主终端，则中央控制器或主终端可以发送消息来向所有其他终端指示主终端。在一些实施例中，消息通信单元316可以配置成在本地终端和远程终端之间交换此类消息，以及在远程终端之间交换此类消息，具体取决于哪个终端被确定为主终端。根据一些实施例，指示主终端的数据可以与第一消息中指示虚拟断开的通信链路的数据一起包含或在不同的消息中与所有从属终端交换。
再者，在一些实施例中，控制器122、124中的故障检测单元306可以配置成检测通信链路中的故障（例如，图1的通信链路112中的故障）。本领域技术人员将显见到，可以使用任何现有的故障检测技术来检测通信链路故障。在一些实施例中，在通信链路故障的情况下，决策单元308可以配置成从故障检测单元306接收通信链路中故障的指示。该指示可以包含故障通信链路的标识（ID）。再者，在故障通信链路可能不同于所确定的虚拟断开的通信链路的一些实施例中，决策单元308可以配置成将确定的虚拟断开的通信链路定义为运行链路(operational link)。如本文所使用的术语“运行链路”指物理上连接到相应终端（并因此是运行的）且能够在这些终端之间传送数据的通信链路。决策单元308还可以基于从故障检测单元306接收的指示将具有故障的通信链路定义为故障通信链路（图7中以“R”示出，其表明“真实”断开的通信链路）。
根据一些实施例，一旦决策单元308已将虚拟断开的通信链路定义为运行的以及将另一个通信链路定义为故障的，则相应终端中的中央控制器或消息通信单元316可以配置成向所有其他终端通知有关连接布置的此修改。再者，在一些实施例中，当故障通信链路不同于所确定的虚拟断开的通信链路时，主确定单元502可以配置成以另一个终端（称为“第二主终端”）替代最初确定的主终端（“第一主终端”）。在一个示范实施例中，可以使用映射表600中提供的映射关系来确定第二主终端。即使上文将映射表600描述为提供主终端与虚拟断开的通信链路之间的映射关系，但是，在此类实施例中，可以将映射表600替代为可提供主终端与对应故障通信链路（而非对应的虚拟断开的通信链路）之间的映射关系的对应映射表。在一些实施例中，可以由于任何其他原因，例如由于终端优先级的修改，将第一主终端替代为第二主终端。与上文描述的相似，可以由第二主终端或中央控制器来将连接布置中的修改更新到所有其他终端。
在多种实施例中，正如上文针对菊链拓扑400或500所解释的，可以在多种终端之间交换消息以指示虚拟断开的通信链路，主终端（可以是例如第一或第二主终端）或二者兼有。图7图示根据一个实施例的可用于在多个终端之间交换消息的示范消息格式702、704和706。如图7所示，在一些实施例中，消息格式702可以在其第一位708中包含指示虚拟断开的通信链路（以“V”示出，其指示通信链路的状态为虚拟断开的）的数据（称为“第一数据”）以及在其第二位710中包含虚拟断开的通信链路的第一ID（以“链路ID”示出，其称为“第一链路ID”）。在一些实施例中，相应终端中的消息通信单元316可以配置成与其他终端交换具有此类消息格式的消息（称为“第一消息”）。在一个示范实施例中，第一消息可以包含指示虚拟断开的通信链路或第一主终端的第一数据。
在一些其他实施例中，第一位可以代之以包含指示故障通信链路（在图7中以“R”示出，“R”可以指示通信链路中存在故障的状态）的数据（称为“第二数据”）。在此类实施例中，第二位中的链路ID可以对应于故障通信链路的ID（称为“第二链路ID”）。在一些实施例中，相应终端中的消息通信单元316可以配置成与其他终端交换具有此类消息格式的消息（称为“第二消息”）。在一个实施例中，终端可以在第三位（未示出）中或在单独的消息中（也未示出）将指示虚拟断开的通信链路为正常操作中的数据传送给多种终端。或者，在另一个实施例中，在检测到包含指示故障通信链路的数据的消息时，可以自动地触发相应的终端将虚拟断开的通信链路配置为正常操作中。
再者，如图7所示，在一些实施例中，另一个消息格式704可以在其第一位712中包含指示主终端（以“主”示出，其指示消息内容的类型，并且称为“第一主终端”）的第一数据，以及在其第二位714中包含第一主终端的ID（以“主ID”示出，其称为“第一主ID”）。在一些实施例中，利用此消息格式交换的消息也称为“第一消息”。
或者，在一些其他实施例中，消息格式704可以在其第一位712中包含指示主终端（以“主”示出，并且称为“第二主终端”）的第二数据，以及在其第二位714中包含第二主终端的ID（以“主ID”示出，其称为“第二主ID”）。在一些实施例中，利用此消息格式交换的消息称为“第二消息”。
在一些其他实施例中，消息格式706可以是消息格式702和704的组合，以使消息格式706的第一位716可以包含“V”或“R”（以“V/R”示出，其指示消息内容的类型），消息格式706的第二位718可以包含与第一位716中的V/R对应的链路ID，消息格式706的第三位720可以包含指示主终端的数据，以及消息格式706的第四位722可以包含与第三位720中的主终端对应的ID。
一旦将环形拓扑或网格拓扑转换成菊链拓扑，则可以使用任何其他公知的时钟同步逻辑，而不背离本发明的范围。例如，可以使用现有主-从属方法、通过选择主终端并将从属终端直接与选定的主终端同步来将网格拓扑的终端同步。
本发明的多种实施例动态地适应操作期间差动保护系统（如100）中的终端之间的通信链路的状态变化。图8图示根据一个实施例的用于处理以环形拓扑布置的六个终端A-F的通信链路故障的不同配置。图8考虑的是以环形拓扑连接的六个终端；但是，可以存在任何数量的终端而不背离本发明的范围。参考环形拓扑的第一配置802，在一个实施例中，以将具有为“CD”的ID的终端C与D之间的通信链路确定为虚拟断开的（以虚线叉示出）。在此实施例中，类似于消息格式702中所示描述的，终端C或D可以向环形拓扑中的其他终端发送在其第一位中包含“V”（以指示通信链路的状态为虚拟断开的）以及在其第二位中包含CD的消息。图8所示的消息“V CD”表明通信链路CD是虚拟断开的通信链路。在要应用图5的时钟同步逻辑的一些实施例中，可以使用映射表600中示出的关系对应于虚拟断开的通信链路CD来确定主终端A。
在一些实施例中，可以将特定通信链路确定为故障的。参考环形拓扑的第二配置804，在一个实施例中，可以将具有为“DE”的ID的终端D与E之间的通信链路确定为故障的并因此可以将其与环形拓扑隔离（以实线叉示出）。在此类实施例中，然后可以将第一配置802期间确定为虚拟断开的通信链路CD配置成为运行的。终端D或E或二者兼有然后可以向环形拓扑中的其他终端始发在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有DE的消息。图8所示的消息“R DE” 表明通信链路DE是故障的。在要应用图5的时钟同步逻辑的一些实施例中，可以对应于使用映射表600中示出的关系确定的故障通信链路DE将终端B设置为主终端。
再者，参考环形拓扑的第三配置806，在一个实施例中，在检测到故障通信链路DE修复或以新通信链路替代时，终端D或终端E或二者兼有可以配置成将第二配置期间发送到环形拓扑中的其他终端的消息修改为其第一位中为“V”和其第二位中为通信链路DE（以虚线叉示出）。图8所示的消息“V DE” 表明通信链路DE的状态从故障的改变为虚拟断开的。在要应用图5的时钟同步逻辑的一些实施例中，终端B可以保持不变地为主终端。
或者，在一个实施例中，如图8所示，可以在第二配置804之后考虑环形拓扑的第四配置808（替代第三配置806）。如图8所示，第四配置808考虑的是通信链路DE已经是故障的以及另一个通信链路，即终端A与B之间具有为“AB”的ID的通信链路被确定为故障的，并因此将通信链路AB与环形拓扑隔离（以实线叉示出）的实施例。终端A或B或二者兼有然后可以向环形拓扑中的其他终端始发在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有AB的消息。图8所示的消息“R AB”可以表明通信链路AB是故障的。在一些实施例中，在检测到两个不同的消息（“R DE”和“R AB”）均在其相应的第一位中具有“R”时，环形拓扑中的任何终端（例如，终端D或E）可以使用相应终端中的控制器（与控制器122、124相似）禁用差动保护功能。在一个实施例中，可以将差动保护功能包含在故障检测单元306中。在要应用图5的时钟同步逻辑的一些实施例中，主终端B可以配置成禁用差动保护功能。
为了启用差动保护功能，可能需要恢复（即，修复或以新通信链路替代）两个故障通信链路的至少其中一个。在环形拓扑的第五配置810中说明一种此类实施例，其中故障通信链路AB和DE可能同时被恢复。在一些实施例中，可以促使终端A和B向环形拓扑中的其他终端发送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信链路AB（以虚线叉示出）的消息来启用差动保护功能。同时，终端D和E也可以向环形拓扑中的其他终端发送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信链路DE（以虚线叉示出）的消息。在一些实施例中，在检测到两个不同的消息（“V AB”和“V DE”）均在其相应的第一位中具有“V”时，决策单元308可以将通信链路AB和DE视为虚拟断开的（以虚线叉示出）。在要应用图5的时钟同步逻辑的一些其他实施例（未示出）中，可以将环形拓扑中的所有终端复位到第一配置802，其中将终端A设置为主终端。
在一个实施例中，第五配置810假定终端等待预定义的时间段之后才将通信链路AB和DE视为已完全恢复。在此类实施例中，一旦通信链路AB和DE完全恢复，即一旦实现转变，则可以使用映射表600基于主终端A的映射关系将通信链路CD确定为虚拟断开的（以虚线叉示出）。此实施例在环形拓扑的第六配置812中进行说明。在第六配置812的另一个实施例（未示出）中，当第五配置期间终端A未被设置为主终端时，环形拓扑中的所有终端可以复位到第一配置802，其中可以将通信链路CD确定为虚拟断开的通信链路。在要应用图5的时钟同步逻辑的此类实施例中，可以将对应于通信链路CD（由映射表600确定）的终端A设置为主终端。
或者，在一个实施例中，如图8所示，可以在第四配置808之后考虑环形拓扑的第七配置814（替代第五配置810和第六配置812）。如图8所示，第七配置814考虑的是一个通信链路AB可能恢复的实施例。在一个实施例中，与第五配置810相似，第七配置814假定终端等待预定义的时间段之后才将通信链路AB视为完全恢复。在此类实施例中，在等待通信链路AB完全恢复的同时，终端A和B可以向环形拓扑中的其他终端发送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信链路AB（以虚线叉示出）的消息。因为通信链路DE仍是故障的，所以终端D和E可继续向环形拓扑中的其他终端发送在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有通信链路DE（以实线叉示出）的消息。在一些实施例中，可以在多种终端处检测到一个在其第一位中具有“V”以及另一个在其第一位中具有“R”的两个不同消息（“V AB”和“R DE”）。
在如环形拓扑的第八配置816中说明的一旦通信链路AB已完全恢复的一些实施例中，可以启用差动保护功能。在此类实施例中，在检测到两个不同的消息（“V AB”和“R DE”）时，所有终端可以废弃消息“V AB”，并可以将通信链路DE设置为故障的（以实线叉示出）。再者，在要应用图5的时钟同步逻辑的一些实施例中，可以使用映射表600基于通信链路DE的映射关系将终端B确定为主终端。
图9描述用于处理以环形拓扑布置的终端的通信链路故障的一个示范实施例。在多种实施例中，可以相似地使用任一上文描述的时钟同步逻辑对以网格拓扑布置的终端处理通信链路故障。图9中示出一个此类示例。图9图示根据另一个实施例的用于处理以网格拓扑布置的四个终端A-D的通信链路故障的不同配置。图9考虑的是以网格拓扑连接的四个终端；但是，可以存在任何数量的终端而不背离本发明的范围。
图9考虑现有主从属方法来将网格拓扑的终端同步。如上所述，在多种实施例中，具有至所有其他终端的连接的任何终端可以是作为主终端的潜在候选。参考网格拓扑的第一配置902，在网格拓扑的终端之间的通信链路均没有故障的一个实施例中，可以将任何终端（在第一配置902中终端A示出为示例主终端）设置为主终端，且网格拓扑中的所有其他终端作为可以直接与主终端A同步的从属终端。
参考网格拓扑的第二配置904，在一个实施例中，可以将终端C与D之间的通信链路（称为“CD”）确定为故障的（以实线叉示出）。在此类实施例中，主终端可以保持不变地为终端A，因为主终端A仍连接到所有其他终端。或者，在另一个实施例中，可以利用终端B替代终端A作为主终端，因为甚至终端B连接到所有其他终端。
参考网格拓扑的第三配置906，在一个实施例中，假定通信链路CD已恢复或非故障的，以及终端A和D之间的通信链路（称为“AD”）可能是故障的（以实线叉示出）。在此类实施例中，可以利用终端B或C（在第三配置906中将终端B示出为示例主终端）替代终端A作为主终端，因为终端A未连接到所有其他终端。
参考网格拓扑的第四配置908，在一个实施例中，可以将终端B与C之间的通信链路（称为“BC”）和通信链路CD确定为故障的（均以实线叉示出）。在此类实施例中，可以将终端A设置为主终端（假定它尚未被设置为主终端），因为在第四配置908中，主终端A是连接到所有其他终端的唯一终端。
参考网格拓扑的第五配置910，在一个实施例中，可以将终端A与B之间的通信链路（称为“AB”）和通信链路CD确定为故障的（均以实线叉示出）。在此类实施例中，无终端可以被设置为主终端，因为没有终端将连接到所有其他终端。考虑到故障链路AB和CD不存在，可以重新布置第五配置中的网格拓扑以形成其中每个终端连接到刚好两个其他终端的环形拓扑。因此，在一些实施例中，可以使用上文针对环形拓扑描述的任一时钟同步逻辑。在一示范实施例中，可以将环形拓扑转换成菊链拓扑，然后可以使用图4或图5的多种实施例中描述的时钟同步逻辑。
在一个实施例中，提出一种用于差动保护的方法。图10是表示根据一个实施例的用于能够同步多个终端处的时钟的差动保护的方法1000的流程图。在一示范实施例中，终端可以是保护继电器，例如内置在如保护通用继电器（UR）系列的通用平台上的保护继电器。在步骤1002处，可以提供环形拓扑或网格拓扑。环形/网格拓扑可以包括经由三个或更多个通信链路彼此直接或间接在通信上耦合的本地终端和两个或更多个远程终端。环形/网格拓扑中的任何终端可以作为本地终端，而其他终端可以作为远程终端。在一示范实施例中，环形拓扑可以包括具有三个通信链路（如图1所示）的三个终端或具有六个通信链路（如图6所示）的六个终端。相似地，在另一个示范实施例中，网格拓扑可以包括具有六个通信链路（如图2所示）的四个终端。
为了避免形成“同步孤岛”和处理一个或多个通信链路（如上所述），在步骤1004处，可以（例如，使用每个终端中部署的决策单元308）将以环形/网格拓扑布置的终端之间的一个或多个通信链路确定为虚拟断开的。在一个示范实施例中，可以基于第一定义的优先级列表将通信链路确定为虚拟断开的，如上所述。考虑到出于时钟同步的目的不存在的虚拟断开的链路可能导致环形/网格拓扑转换成菊链拓扑，如图4和图5所示。图4和图5所示的六个终端与菊链拓扑末端处的两个终端A和F串联连接，终端A和F被视为不在通信上彼此耦合（“虚拟断开”），即使终端A和F之间的通信链路AF可以在物理上是存在的并正常地操作。
再者，在步骤1006处，当本地终端和远程终端以菊链拓扑配置时，可以将本地终端的时间与远程终端的时间同步。在一些实施例中，一旦将环形拓扑/网格拓扑中的终端转换成菊链拓扑，则可以使用任一上文描述的时钟同步逻辑（例如，使用时钟单元310）来将这些终端同步。例如，上文在图4和图5的多种实施例中描述了使用一个或多个相邻终端的时钟同步逻辑。可以将上文结合图1-9描述的多种实施例等效地应用于差动保护的方法1000。
根据本发明实施例的系统和方法可以提供具有以环形拓扑或网格拓扑布置的多个终端的差动保护系统和方法，以便在这些终端的时钟同步期间不会形成“同步孤岛”。而且，在本发明的多种实施例中，可以在多个终端之间实现时钟同步而无需GPS。再有，在本发明的多种实施例中描述的时钟同步逻辑可以通过使用终端之间的时间延迟，而非依赖于绝对时间，并且使用最少位在终端之间交换消息（用于时钟同步）来排除时钟翻转问题。再者，本发明的多种实施例可以动态地处理操作期间差动保护系统（如100）中的终端之间的通信链路（例如，一个或多个通信链路故障的事件中）的状态变化。此外，本发明的多种实施例可以处理一个或多个通信链路中的故障而无需在受影响的终端（即，经由故障通信链路连接的终端）之间重新路由消息（例如，包含定时信息）。
可以将本发明的多种实施例中描述的系统和方法应用于任何类型的保护系统，并且不限于UR系列的保护。本发明的多种实施例不限于在如电力系统的应用领域中使用，并且可以扩展到如计算机网络、移动通信网络等的任何其他类型的应用领域。
本发明的多种实施例可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或兼有地包含硬件和软件组件的实施例的形式。根据本发明的实施例，本发明可以采用软件来实现，该软件包括但不限于固件、驻留软件或微代码。
再者，本发明可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可从非临时性计算机可使用或计算机可读介质访问，提供程序代码以供计算机或任何指令执行系统使用或与之连接。出于此描述的目的，计算机可使用或计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与之连接的程序的任何装置。
介质可以是电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统（或装置或设备）或传播介质。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬质磁盘和光盘。光盘的当前示例包括压缩光盘只读存储器（CDROM）、压缩光盘读/写（CD-R/W）和多功能光盘（DVD）。
本文提供的非临时性计算机可读介质包括计算机程序的计算机可读指令，在被处理器执行时，这些计算机可读指令促使处理器执行一种方法。该非临时性计算机可读介质还包括用于执行提供包括本地终端和至少两个远程终端的环形拓扑或网格拓扑的其中之一的方法的计算机可读指令，其中该本地终端配置成经由至少三个通信链路与至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合。该非临时性计算机可读介质还包括计算机可读指令，以执行以下方法：该方法用于将至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使该本地终端和至少两个远程终端的环形拓扑或网格拓扑中的一个配置成被转换为菊链拓扑。该非临时性计算机可读介质还包括用于执行在本地终端和至少两个远程终端以菊链拓扑配置时将本地终端与至少两个远程终端的至少其中之一时间同步的方法的计算机可读指令。
要理解技术人员将认识到来自不同实施例的多种特征的可互换性，以及本领域技术人员可以根据本公开的原理将所描述的多种特征以及每个特征的其他公知等效物混合和匹配以构造额外的系统和技术。因此，要理解，所附权利要求应涵盖落入本发明的真实精神内的所有此类修改和更改。
虽然本文仅图示和描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员将设想到许多修改和更改。因此，要理解，所附权利要求应涵盖落入本发明的真实精神内的所有此类修改和更改。
元件列表
100 差动保护系统
102, 104, 106, 202 终端
108 电力线
110, 112, 114, 204, 206, 208, 402 通信链路
116, 118, 120 电流传感器
122, 124, 126 控制器
128, 130, 132 断路器
134, 136, 138 总线
200 网格拓扑
302 收发器
304 A/D转换器
306 故障检测单元
308 通信链路决策单元
310 时钟单元
312 PFLL
314 时钟
316 消息通信单元
400, 500 菊链拓扑
502 主确定单元
600 映射表
602 环形拓扑
604 映射单元
702, 704, 706 消息格式
708, 712, 716 第一位
710, 714, 718 第二位
720 第三位
722 第四位
802, 902 第一配置
804, 904 第二配置
806, 906 第三配置
808, 908 第四配置
810, 910 第五配置
812 第六配置
814 第七配置
816 第八配置
1000 差动保护的方法
1002-1006 执行方法1000的步骤。

Claims (10)

1. 一种系统，包括：
本地终端，所述本地终端配置成经由至少三个通信链路与至少两个远程终端在通信上直接或间接地耦合来形成环形拓扑或网格拓扑的其中之一；以及
控制器，所述控制器包括：
　　通信链路决策单元，所述通信链路决策单元配置成将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的，以使所述本地终端和所述至少两个远程终端的所述环形拓扑或所述网格拓扑中的一个配置成被转换为菊链拓扑，以及
　　与所述本地终端关联的时钟单元，其中所述时钟单元配置成在所述本地终端和所述至少两个远程终端以所述菊链拓扑配置时将所述本地终端与所述至少两个远程终端的至少其中之一时间同步。
2. 如权利要求1所述的系统，其中所述菊链拓扑包括：
来自所述本地终端和所述至少两个远程终端的至少两个终端，所述至少两个终端配置成作为所述菊链拓扑的相对末端终端，以及
所述相对末端终端以外的终端，其配置成作为所述菊链拓扑的中间终端。
3. 如权利要求2所述的系统，其中当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述相对末端终端的其中之一时，所述时钟单元配置成：
从所述本地终端的相邻终端接收定时信息，其中所述相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及
基于来自所述相邻终端的所接收的定时信息将所述本地终端与所述相邻终端进行时间同步。
4. 如权利要求2所述的系统，其中当所述本地终端配置成作为所述菊链拓扑的所述中间终端的其中之一时，所述时钟单元配置成：
从所述本地终端的两个相邻终端接收定时信息，其中所述两个相邻终端包括所述至少两个远程终端中的两个，
基于所接收的定时信息确定所述本地终端与所述两个相邻终端之间的时间延迟，以及
计算所述本地终端与所述两个相邻终端之间的、所确定的时间延迟的平均值，以便时间同步所述本地终端。
5. 如权利要求1所述的系统，其中所述通信链路决策单元配置成基于第一定义的优先级列表将所述至少三个通信链路的至少其中之一确定为虚拟断开的。
6. 如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还包括主确定单元，所述主确定单元配置成确定来自所述本地终端和所述至少两个远程终端中的一个终端为第一主终端，以及还配置成将所述第一主终端以外的终端定义为从属终端，其中所述菊链拓扑包括所述第一主终端和所述从属终端。
7. 如权利要求6所述的系统，其中当所述本地终端是所述从属终端时，所述时钟单元配置成：
当最接近所述第一主终端的所述本地终端的相邻终端包括所述至少两个远程终端的其中之一时，从最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端接收定时信息，以及
基于来自最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与最接近所述第一主终端的所述本地终端的所述相邻终端进行时间同步。
8. 如权利要求6所述的系统，其中当所述本地终端是所述从属终端时，所述时钟单元配置成：
当所述第一主终端是所述本地终端的相邻终端时，从所述第一主终端接收定时信息，其中所述第一主终端包括所述至少两个远程终端的其中之一，以及
基于来自所述第一主终端的、所接收的定时信息将所述本地终端与所述第一主终端进行时间同步。
9. 如权利要求6所述的系统，其中所述主确定单元配置成基于第二定义的优先级列表确定所述第一主终端。
10. 如权利要求6所述的系统，其中所述通信链路决策单元还配置成：
从所述主确定单元接收指示所确定的第一主终端的数据，以及
基于所接收的数据确定所述虚拟断开的通信链路。
CN201310677918.5A 2012-12-14 2013-12-13 电流差动保护的方法和系统 Active CN103872659B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/714952 2012-12-14
US13/714,952 US8942108B2 (en) 2012-12-14 2012-12-14 Method and system for current differential protection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103872659A true CN103872659A (zh) 2014-06-18
CN103872659B CN103872659B (zh) 2018-05-15

Family

ID=50064329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310677918.5A Active CN103872659B (zh) 2012-12-14 2013-12-13 电流差动保护的方法和系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8942108B2 (zh)
EP (1) EP2744130B1 (zh)
JP (1) JP6666060B2 (zh)
CN (1) CN103872659B (zh)
BR (1) BR102013032166A8 (zh)
CA (1) CA2836003C (zh)
MX (1) MX2013014799A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075566A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 通用电器技术有限公司 操作差动保护方案的方法
CN110492452A (zh) * 2019-09-10 2019-11-22 许昌许继软件技术有限公司 一种直流配电网差动保护方法、系统及间隔单元

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9130687B2 (en) 2012-05-23 2015-09-08 Anue Systems, Inc. System and method for direct passive monitoring of packet delay variation and time error in network packet communications
US9491727B2 (en) * 2013-09-10 2016-11-08 Anue Systems, Inc. System and method for monitoring network synchronization
DE102014222598A1 (de) * 2014-11-05 2016-05-12 Siemens Ag Österreich Trennen von fehlerhaften Netzabschnitten eines Niederspannungsnetzes von weiteren Netzabschnitten
WO2016095099A1 (zh) 2014-12-16 2016-06-23 华为技术有限公司 一种时间同步方法及装置
CN106357501B (zh) * 2015-07-16 2020-07-14 中国移动通信集团公司 一种智能时钟规划配置方法、装置及集中控制器
CN105119781A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 成都比善科技开发有限公司 智能电网网络报文汇聚装置及方法
DK3159990T3 (en) * 2015-10-22 2018-05-07 General Electric Technology Gmbh IMPROVEMENTS OR RELATED TO ELECTRIC POWER SYSTEMS
JP6298120B2 (ja) * 2016-08-25 2018-03-20 京セラ株式会社 弾性波装置および回路基板
CN107591784B (zh) * 2017-08-23 2019-03-26 中国南方电网有限责任公司 一种配网串供线路自适应不完全差动保护方法
CN112332388A (zh) * 2020-11-27 2021-02-05 中国南方电网有限责任公司 一种基于光纤通信的母差保护方法
CN113453330A (zh) * 2021-07-12 2021-09-28 北京四方继保自动化股份有限公司 一种基于配电网终端差动业务数据的无线传输方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040090910A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Abb Inc. Multi-terminal differential protection system
US20060245454A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Time synchronization, deterministic data delivery and redundancy for cascaded nodes on full duplex ethernet networks
CN102593797A (zh) * 2012-02-17 2012-07-18 黑龙江省电力有限公司 一种基于拓扑结构的差动组合方法
CN102623975A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 许继集团有限公司 基于区域配网电气拓扑的电流差动保护广义节点生成方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4709365A (en) 1983-10-31 1987-11-24 Beale International Technology Limited Data transmission system and method
JPH03230639A (ja) 1990-02-05 1991-10-14 Mitsubishi Electric Corp データ通信装置
AU4072193A (en) 1993-05-27 1994-12-20 Nokia Telecommunications Oy Base station for a tdma cellular radio network
US5751220A (en) * 1995-07-14 1998-05-12 Sensormatic Electronics Corporation Synchronized network of electronic devices including back-up master units
US5809045A (en) 1996-09-13 1998-09-15 General Electric Company Digital current differential system
US6611537B1 (en) * 1997-05-30 2003-08-26 Centillium Communications, Inc. Synchronous network for digital media streams
US5958060A (en) 1998-01-02 1999-09-28 General Electric Company Method and apparatus for clock control and synchronization
US6208871B1 (en) 1998-02-27 2001-03-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for providing a time adjustment to a wireless communication system
US7133410B2 (en) * 2001-02-12 2006-11-07 Tellabs Operations, Inc. Method and system for designing ring-based telecommunications networks
US6944188B2 (en) 2001-02-21 2005-09-13 Wi-Lan, Inc. Synchronizing clocks across a communication link
US7409154B2 (en) 2003-08-05 2008-08-05 Lucent Technologies Inc. System and method for a protected optical access ring network
JPWO2006075402A1 (ja) * 2005-01-17 2008-06-12 三菱電機株式会社 オープンループネットワークノード装置及びオープンループネットワーク制御方法
JP4526562B2 (ja) 2005-03-24 2010-08-18 富士通株式会社 セル分解装置、セル組立装置
JP4838206B2 (ja) 2007-07-18 2011-12-14 ラピスセミコンダクタ株式会社 フィルタ回路および方法
US8010138B2 (en) 2007-08-15 2011-08-30 Nokia Corporation Alternate mobile network cell synchronization
JP4352281B1 (ja) 2008-05-23 2009-10-28 日本電気株式会社 無線通信システム、基地局、基地局間同期方法、プログラム
US8179787B2 (en) 2009-01-27 2012-05-15 Smsc Holding S.A.R.L. Fault tolerant network utilizing bi-directional point-to-point communications links between nodes
US20110223903A1 (en) 2008-11-07 2011-09-15 Nokia Siemens Network Oy Apparatus And Method For Synchronization
US8154836B2 (en) 2009-09-17 2012-04-10 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Line current differential protection upon loss of an external time reference
CN102652409B (zh) 2009-12-31 2015-11-25 Abb研究有限公司 用于检测信道延迟非对称性的方法
US8837530B2 (en) 2010-03-12 2014-09-16 University Of Maryland Method and system for adaptive synchronization of timing information generated by independently clocked communication nodes
US8121050B2 (en) 2010-04-08 2012-02-21 Exelis Inc. Maintaining time of day synchronization
US8792506B2 (en) * 2010-11-01 2014-07-29 Indian Institute Of Technology Bombay Inter-domain routing in an n-ary-tree and source-routing based communication framework
RU2524383C1 (ru) 2010-11-09 2014-07-27 Абб Рисерч Лтд. Способ синхронизации для дифференциально-токовой защиты
JP5501939B2 (ja) * 2010-11-11 2014-05-28 三菱電機株式会社 時刻同期方法、通信システムおよび通信装置
US8120935B2 (en) * 2011-03-29 2012-02-21 American Superconductor Corporation Power converter with dual ring network control
EP2568631B1 (de) * 2011-09-09 2018-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Übertragung von Synchronisationsnachrichten in einem Kommunikationsnetz

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040090910A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Abb Inc. Multi-terminal differential protection system
US20060245454A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Time synchronization, deterministic data delivery and redundancy for cascaded nodes on full duplex ethernet networks
US7649912B2 (en) * 2005-04-27 2010-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Time synchronization, deterministic data delivery and redundancy for cascaded nodes on full duplex ethernet networks
CN102593797A (zh) * 2012-02-17 2012-07-18 黑龙江省电力有限公司 一种基于拓扑结构的差动组合方法
CN102623975A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 许继集团有限公司 基于区域配网电气拓扑的电流差动保护广义节点生成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075566A (zh) * 2016-04-13 2018-12-21 通用电器技术有限公司 操作差动保护方案的方法
CN109075566B (zh) * 2016-04-13 2020-04-07 通用电器技术有限公司 操作差动保护方案的方法
CN110492452A (zh) * 2019-09-10 2019-11-22 许昌许继软件技术有限公司 一种直流配电网差动保护方法、系统及间隔单元

Also Published As

Publication number Publication date
US8942108B2 (en) 2015-01-27
EP2744130B1 (en) 2022-03-09
BR102013032166A2 (pt) 2015-12-08
US20140169157A1 (en) 2014-06-19
EP2744130A2 (en) 2014-06-18
BR102013032166A8 (pt) 2021-04-20
JP6666060B2 (ja) 2020-03-13
CN103872659B (zh) 2018-05-15
MX2013014799A (es) 2014-08-28
EP2744130A3 (en) 2018-01-10
CA2836003C (en) 2021-06-29
JP2014121093A (ja) 2014-06-30
CA2836003A1 (en) 2014-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103872659A (zh) 电流差动保护的方法和系统
CN104054284B (zh) 通过分组交换网络的数据传输
CN101390265B (zh) 电流差动继电装置和其信号处理方法以及输电线保护系统
EP2706686B1 (en) Method, terminal and system for measuring asymmetric delay of transmission link
CN101145896B (zh) 实现控制站之间时钟同步的控制系统和方法
CN101227392A (zh) 无线通信系统和方法
JP5373260B2 (ja) 送配電系統の事故点標定方法およびシステム
CN102546073B (zh) 一种基于多时钟环的防止时钟切换抖动的方法
KR101698227B1 (ko) 변전소 자동화 시스템의 시간 동기화 장치
CN104168639A (zh) 一种通信网络中基站时钟同步的方法
KR101596800B1 (ko) 중앙제어형 태양 추적 시스템 및 제어 방법
KR100572835B1 (ko) 유무선 통신망을 이용한 변압기의 측정데이터 전송 시스템및 그 전송방법
JP2018091828A (ja) デジタル電力変電所の保護ゾーン内での時刻源同期のためのシステムおよび方法
EP2515477A1 (en) Method and system for service protection
JP5813489B2 (ja) 異常発生推定方法及び異常発生推定装置
CN202353575U (zh) 一种时间同步实时监测装置
CN106647228A (zh) 一种换流站主时钟故障判断系统
CN110988599A (zh) 配电故障指示器分布式录波高精度同步方法
CN201812155U (zh) 卫星同步从时钟装置
CN102638369A (zh) 一种主备倒换的仲裁方法、装置和系统
KR100522114B1 (ko) 가공송전선로 고장정보 수집시스템
CN104702333A (zh) 一种无人机测控信号分配器及分配方法
JP4837439B2 (ja) ノード装置、リングネットワークシステムおよび通信制御方法
CN218824541U (zh) 一种适应多种对时场景的故障测距装置及系统
JPWO2016147375A1 (ja) プロセスバス適用保護システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240103

Address after: Swiss Baden

Patentee after: GENERAL ELECTRIC CO. LTD.

Address before: New York State, USA

Patentee before: General Electric Co.

TR01 Transfer of patent right