CN111796202A

CN111796202A - 用于输电线路的基于极性比较的时域距离保护

Info

Publication number: CN111796202A
Application number: CN202010266162.5A
Authority: CN
Inventors: 李幼仪; 王建平; 刘凯
Original assignee: ABB Grid Switzerland AG
Current assignee: Hitachi Energy Co ltd
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2040-04-07
Also published as: US11435411B2; EP3723224A1; CN111796202B; US20200319262A1; EP3723224B1

Abstract

本公开的实施例提供了用于输电系统的输电线路的故障检测的方法、故障检测装置和计算机程序。一种方法由故障检测装置执行。该方法包括：获取输电线路的局部电压和局部电流的瞬时测量结果。该方法包括：通过对局部电压和局部电流的测量结果进行低通滤波来获取局部电压和局部电流的经滤波的测量结果。该方法包括：通过对经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法来获取经补偿的电压测量结果。该方法包括：通过形成经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率来执行故障检测。如果该比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定。否则，外部故障被确定。

Description

用于输电线路的基于极性比较的时域距离保护

技术领域

本文提出的实施例涉及用于输电线路的故障检测的一种方法、一种故障检测装置、一种计算机程序和一种计算机程序产品。

背景技术

一般而言，改进的输电线路保护提高了电力系统的稳定性。在许多实例中，可以通过增加故障检测和故障清除的速度来改进输电线路保护。如果在临界故障清除时间之前没有清除故障，系统可能会失去暂态稳定性，并可能经受停电。此外，更快的故障清除会增加能够传递的功率量。更快的保护还会增强公共和公用事业人员的安全、限制设备磨损、提高电力质量并且减少财产损失。当今的大多数保护原理都是基于电压和电流的基频分量。在给定的电力系统中，对正弦量的精确测量结果通常需要一个基频周期。

时域保护的一个优点是其可以利用来自所有频率的电压和电流测量结果的更有用的信息，而不是局限于50/60Hz的基频。

时域保护的另一个优点是其基于分析样本本身，这避免了滤波器和快速傅里叶变换(FFT)处理的复杂和棘手的设计，这有助于加速保护操作。

在一些情况下，当输电线路系统中存在一些接近基频的低频谐波时，FFT滤波器或其他类型的滤波器无法在一个较短的数据窗口中移除这些谐波(因此，需要一个或多个周期)。

此外，在一些情况下，如果基频分量不是故障暂态中的主导分量，那么可能难以使用经典的相量域距离保护来获取正确的判定。这可能不是时域保护方案的情况。

然而，仍然需要改进的时域距离保护方案。

发明内容

本文中实施例的目的是提供一种不受上述问题影响或者至少使得这些问题减少或缓解的时域距离保护方案。

根据第一方面，提出了一种用于输电系统的输电线路的故障检测的方法。该方法由故障检测装置执行。该方法包括获取输电线路的局部电压和局部电流的瞬时测量结果。该方法包括通过对局部电压和局部电流的测量结果进行低通滤波来获取局部电压和局部电流的经滤波的测量结果。该方法包括通过对滤波测量结果进行基于微分方程的算法来获取经补偿的电压测量结果。该方法包括通过形成经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率来执行故障检测。如果该比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定。否则，外部故障被确定。

根据第二方面，提出了一种用于输电系统的输电线路的故障检测的故障检测装置。该故障检测装置包括处理电路。该处理电路被配置为使故障检测装置获取输电线路的局部电压和局部电流的瞬时测量结果。该处理电路被配置为使故障检测装置通过对局部电压和局部电流的测量结果进行低通滤波来获取局部电压和局部电流的经滤波的测量结果。该处理电路被配置为使故障检测装置通过对经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法来获取经补偿的电压测量结果。该处理电路被配置为使故障检测装置通过形成经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率来执行故障检测。如果该比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定。否则，外部故障被确定。

根据第三方面，提出了一种用于输电系统的输电线路的故障检测的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，当该计算机程序代码在根据第二方面的故障检测装置上运行时，使得该故障检测装置执行根据第一方面的方法。

根据第四方面，提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据第三方面的计算机程序，以及其上存储有该计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。

有利地，这提供了输电线路的高效的时域距离保护，其不受上述问题影响。

有利地，所提出的故障检测快速且可靠。

有利地，所提出的故障检测能够快速并准确地进行内部故障跳闸。

有利地，所提出的故障检测避免针对外部故障的误操作。

有利地，所提出的故障检测能够以良好的灵敏度和稳定的操作时间来处理高SIR条件。

有利地，所提出的故障检测基于全分量而不是只基于故障分量，因此，如果需要，其可以连续地针对快速继电器(1区)或备用继电器(2区/3区)工作。随着电力电子设备在现代电力系统中的日益广泛应用，基于故障分量(叠加分量)的保护原理由于针对现有电力系统中的线性系统假设而可能无法正常工作。有利地，所提出的故障检测也可以应用于非线性系统。

所公开的实施例的其他目的、特征和优点将从以下详细公开、所附从属权利要求以及附图中显而易见。

通常，权利要求中使用的所有术语都应该根据其在技术领域的常见含义解释，除非本文另有明确定义。所有参考“一/一个/该元件、装置、部件、方法、步骤等”都应该公开解释为该元件、装置、部件、方法、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。本文中公开的任何方法的步骤都不需要以公开的确切顺序执行，除非明确说明。

附图说明

现在通过示例、参考附图来描述本发明的概念，其中：

图1、图2、图3是示出了根据实施例的输电系统的示意图；

图4是根据实施例的方法的流程图；

图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12示出了根据实施例的电流值；

图13是示出了根据一个实施例的故障检测装置的功能单元的示意图；

图14是示出了根据一个实施例的故障检测装置的功能模块的示意图；以及

图15示出了根据一个实施例的包括计算机可读存储介质的计算机程序产品的一个示例。

具体实施方式

现在将下文参考附图更全面地描述本发明的概念，附图中示出了本发明的概念的某些实施例。然而，本发明的概念可以以许多不同的形式呈现，并且不应该被解释为限制于本文所列举的实施例；相反，通过示例提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将本发明概念的范围完全传达给本领域的技术人员。贯穿本说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。用虚线表示的任何步骤或特征应该被视为可选的。

图1示出了500kV输电线路系统的示例。出于说明目的，线路长度假设为230km。针对电流和电压测量结果的采样率都是1kHz。所提出的距离保护的范围设置(reachsetting)为线路的80％(即184km)。积分窗口为20ms。针对所有仿真情况，电压和电流的采样率都为1kHz。只有当多于3个连续的采样点进入操作区域时，所提出的距离保护才将释放跳闸信号。

更详细地，图1示意性地示出了本文所公开实施例适用的配电系统的输电系统25。输电系统25包括至少一个故障检测装置10a、10b，以用于输电系统25的输电线路20的故障检测。两个或更多故障检测装置10a、10b能够经由通信链路23而被可操作地连接。此外，两个或更多故障检测装置10a、10b可以是用于输电线路20的故障检测的公共故障检测装置10c的一部分。故障检测装置10a、10b、10c可以是作为继电器操作的智能电子设备(IED)的一部分，或者包括作为继电器操作的智能电子设备(IED)。输电系统25进一步包括电源21a、21b、电流和电压互感器22a、22b以及断路器23a、23b。F1和F2分别表示沿着输电线路20的内部和外部故障。输电线路20可能是超高压(UHV)输电线路20。输电线路20可能是配电系统的一部分。

图2示意性地示出了图1的输电系统25在点F1处发生内部故障的简化示例。图3示意性地示出了图1的输电系统25在点F2处发生外部故障的简化示例。

本文中公开的实施例涉及用于输电系统25的输电线路20的故障检测的机制。为了获取这种机制，提供了一种故障检测装置10a、10b、10c、由故障检测装置10a、10b、10c执行的方法、一种包括代码(例如，以计算机程序的形式)的计算机程序产品，当该代码在故障检测装置10a、10b、10c上运行时，使得故障检测装置10a、10b、10c执行该方法。

为了正确识别内部故障和外部故障，提出了基于到达点处的经全分量补偿的电压的极性信息的时域保护。

根据所提出的时域保护方案，通过将范围点(reach point)处的经补偿的电压的极性与参考电压(例如，局部电压)的极性进行比较来检测内部故障。如图2和图3所示，针对内部故障(图2中所示的故障F1)的极性相反，并且针对外部故障(图3中所示的故障F2)的极性相同。

从理论上讲，图2和图3所示的原理对于时域内的每个采样点都是有效的。此外，无论源电压是纯基波正弦波还是任何其他波形，该原理都是有效的。这对于保护方案的操作速度和安全有帮助。

众所周知，在某些实际应用中，可能存在测量结果误差、参数误差、计算误差等，或者存在其他类型的误差。本文所公开的方法被设计为考虑这种误差，从而使得该方法鲁棒且可靠。

现在将参考图4的流程图公开用于输电系统的输电线路的故障检测的方法。该方法由故障检测装置10a、10b、10c执行。

S102：获取局部电压和局部电流的瞬时测量结果。对于电压而言，这对应于图2和图3中U_A的测量结果。

S104：通过对局部电压和局部电流的测量结果进行低通滤波，来获取经滤波的测量结果。用于低通滤波的低通滤波器的截止频率取决于不同因素的考虑，诸如电流互感器(CT)和电容电压互感器(CVT)的参数、保护继电器的测量结果采样率等。对于电压而言，这对应于下面V_ref的测量结果。

S106：通过对局部电压和局部电流的经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法，来获取经补偿的电压测量结果。对于电压，这对应于图2和图3中的U_comp的测量结果。

在一些方面中，假设输电线路由电阻器-电感器电路(RL电路)表示，那么基于微分方程的算法是基于根据RL的微分方程的算法。在其他方面中，在输电线路中包括串联补偿电容器的情况下，假设输电线路由电阻器-电感器-电容器电路(RLC电路)表示，那么基于微分方程的算法是基于根据RLC的微分方程的算法。

S108：通过形成经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率来执行故障检测。

在一些方面中，该比率从时间窗口期间收集的测量结果中被形成。例如，时间窗口的长度可以是10ms或20ms。

在一些方面中，该比率被确定为经补偿的测量结果与经滤波的测量结果之间的归一化卷积。

如果该比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定。这对应于图2中的情况。否则，外部故障被确定。这对应于图3中的情况。在一些方面中，该阈值被设置为零。在其他方面中，该阈值被设置为接近零的负值。例如，该阈值可以被设置为-0.2。

针对三相中的每相执行上述步骤。

针对局部电压的相间测量结果和相地测量结果执行上述步骤。

还可以针对三相中的每相中的局部电流的瞬时测量结果、并且针对局部电流的相间测量结果和相地测量结果执行获取瞬时测量结果和获取经滤波的测量结果的上述步骤。然后，(局部电压的)经补偿的测量结果也取决于三相中的每相中的局部电流的经滤波的测量结果以及相间测量结果和相地测量结果。

S110：在一些方面中，故障检测的结果(即，检测到内部故障或外部故障)被提供到距离保护装置以用于进行跳闸判定。随后，只有在检测到的故障是内部故障时才触发跳闸。换言之，该结果使得距离保护装置的断路器23a、23b的跳闸只在检测到的故障是内部故障时才被触发。

现在将进一步公开输电线路20的故障检测的进一步的细节。

如上所述，一旦已经获取瞬时测量结果(如S102)，在故障检测期间就可能执行三个动作：低通滤波的应用(如S104)、基于微分方程的算法的运行(如S106)以及执行电压比较(如S108)。现在将进一步详细地公开S104-S108的各个方面。

首先，通过对局部测量结果(电压以及电流)的测量结果进行低通滤波来移除高频噪声。在该方面中，低通滤波可以用于降低高频噪声的影响(由于下文使用的基于微分方程的算法可能对于高频噪声或误差较为敏感)。

低通滤波的输出的经滤波的测量结果(电压以及电流)被用作基于微分方程的算法的输入，从而获取经补偿的电压测量结果。

借助于基于微分方程的算法来计算在范围点处时域中的经补偿的电压。该计算对于任何频率分量或任何波形(理论上)都是有效的。上文提到了基于微分方程的算法的两个示例，一个示例针对具有表示为串联线路参数的典型RL电路的输电线路，另一示例针对具有被包括在作为RLC电路的串联线路参数中的串联电容器的串联补偿输电线路。

·假设符号

用于表示三相输电系统的任一相A、B、C，并且符号

用于表示三相输电系统的任意相间，可以给出如下定义：

是针对相间回路的经补偿的电压

·

是针对相地回路的经补偿的电压

·

是局部相间回路电压

·

是局部相电压

·

是局部相间电流

·

是局部相电流

·i₀是局部零序电流

·R₀是线路零序电阻

·R₁是线路正序电阻

·L₀是零序电感

·L₁是线路正序电感

·

是跨串联补偿电容器电路的相间电压，以及

·

是跨串联补偿电容器电路的一相电压。

对于具有串联线路参数为RL电路的普通输电线路，如下确定

和

以及

其中

对于具有串联线路参数为RLC电路的串联补偿线路，如下确定

和

以及

其中

基于微分方程的算法的输出被用作故障检测的输入。如上所公开的，在一些方面中，依据归一化卷积来执行电压极性的比较。两个通用电压值v₁(t)和v₂(t)之间的归一化卷积可以如下表示

这里，v₁(t)和v₂(t)由经补偿的测量结果和局部测量结果的值替换为针对每个相A、B、C的经滤波的测量结果。例如，对于一相回路，v₁(t)可能是局部电压

并且v₂(t)可能是

对于一个相间回路，v₁(t)可能是局部电压

并且v₂(t)可能是

尽管理论上用于内部故障检测的极性准则对于每个采样值都有效，但在实践中，由于测量结果误差、计算误差等原因，这种条件可能并不理想。因此，可以使用归一化卷积来比较经补偿的电压和参考电压(例如局部电压)的电压极性，以用于提高可靠性和鲁棒性。积分窗口的长度可能取决于系统条件。可以使用较短的积分窗口(例如10ms)，这有利于灵敏度和速度。当发生更严重的故障暂态(例如，经补偿的线路)或振荡的情况下，可以使用更长的积分窗口(例如20ms)，这有利于安全性和可靠性。

理论上，该比率对于外部故障应该为正，并且对于内部故障应该为负。理论上，数值零因此可以用作用于检测内部故障的准则中的阈值。但是考虑到可靠性和实际应用中可能发生的误差，负值(例如，-0.2)可以用作阈值以检测内部故障。只有当计算的比率“s”小于该阈值时，内部故障才将被检测到。

为了进一步增强安全性和可靠性，启动元件可以用于打开跳闸窗口一段时间(例如20ms)。否则，如果启动元件没有操作，那么即使该方法指示了内部故障，最终跳闸信号也将被阻塞。

所提出的方法是基于电压的极性比较，其对电压幅值不敏感。因此，该方法可以处理高源阻抗比(SIR)条件，而现有的基于幅值的时域保护方法在高SIR条件下可能具有较低的灵敏度。

所提出的方法适用于普通电力线路和串联补偿线路。

所提出的方法可以连续工作，因为其基于全分量而不是基于故障分量。

下面将公开仿真结果。

现在将公开针对内部故障的仿真结果。

假设针对A相的内部相地故障(图1中的F1)在100ms时发生，并且位于线路的中点(即，115km)处。在这种情况下，功率负载角为30度，并且源阻抗与线路阻抗比(SIR)设置为SIR＝3。图5中示出了该仿真情况的测量结果。

存在6个回路(3个相间回路和3个相地回路)。图6中示出了A相对地回路的经补偿的电压(线路的80％处)的计算和相关极性比较。假设其余5个回路在仿真情况下保持稳定(即，不跳闸)。根据图6，对于A相对地回路，比率“s”的操作值在故障发生后8ms进入“操作”区域，意味着向断路器发出跳闸信号，并且因此本文公开的方法在3个点确认之后的10ms时检测A相对地回路的内部故障。如上所述，假设其余5个回路保持稳定、因此针对这些回路指示具有非常大的安全裕度(s＝1)的外部故障，并且这些回路保持在“不操作”区域，意味着它们不会向断路器发出任何跳闸信号。“操作”和“不操作”结果是正确、快速且安全的。图7中示出了6个回路的最终跳闸信号。

现在将公开针对外部故障的仿真结果。

假设在100ms时发生在A相与B相、C相(图1中的F2)之间的外部相间固态故障，并且外部相间固态故障位于远程母线处(230km)。在这种情况下，功率角为30度并且SIR＝3。图8中示出了该仿真情况的测量结果。

在这种情况下，所有6个回路都保持稳定。作为示例，图9中示出了A相对地回路的经补偿的电压(在线路的80％处)的计算和相关极性比较结果。外部故障以较大的安全裕度(s＝1)被检测，并且回路保持在“不操作”区域。

图10中示出了6个回路的最终跳闸信号。“不操作”的结果是正确且安全的。

现在将公开高SIR的情景的进一步的方面。

大多数基于幅值比较的传统时域距离保护方案在高SIR条件下存在灵敏度低的问题。然而，由于所提出的极性检测方案不需要高幅值来正确工作，因此即使在高SIR条件下，所提出的基于极性比较的距离保护方案也具有相对较高的灵敏度。

图11中示出了一个高SIR的示例。线路长度为230km并且图1中示出了系统模型。在这种情况下，SIR＝6，这意味着正电源阻抗高达约350Ω。在保护的线路的70％处发生针对A相的相地故障。所提出的距离保护的范围设置为线路的80％。图11中示出了电压和电流测量结果，并且图12中示出了所提出的距离保护的特性和操作结果。

如图11和图12所示，所提出的距离保护方案正确操作。表1中示出了不同SIR条件下的更多仿真结果。该表中的所有情况都是远程故障，其中故障点位于230km长度的线路的70％处，并且所提出的距离保护被设置为覆盖线路的80％。

表1：不同SIR值的远程故障(70％)的操作时间

如表1所示，所提出的距离保护方案即使在SIR＝20时也能够处理极端情况。此外，所提出的距离保护的操作时间针对不同SIR条件(从10ms到16ms)都非常稳定，而且灵敏度很高。

结果表明，所提出的距离保护对处理高SIR情况具有很高的灵敏度。这是一个优势，因为现有的基于幅值的时域距离保护方案可能无法在这种高SIR情况下操作。

图13从多个功能单元的角度示意性地示出了根据一个实施例的用于输电系统25的输电线路20的故障检测的故障检测装置10a、10b、10c的部件。使用能够执行存储在计算机程序产品1510(如图15所示)(例如，以存储介质1330的形式)中的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等中的一个或多个的任意组合来提供处理电路1310。处理电路1310还可以作为至少一个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)提供。

特别地，处理电路1310被配置为使故障检测装置10a、10b、10c执行如上所述的一组操作或步骤。例如，存储介质1330可以存储该组操作，并且处理电路1310可以被配置为从存储介质1330检索该组操作，以使故障检测装置10a、10b、10c执行该组操作。该组操作可以作为一组可执行指令提供。

因此，处理电路1310从而被布置为执行本文公开的方法。存储介质1330还可以包括永久性存储器，例如，可以是磁性存储器、光学存储器、固态存储器或者甚至是远程安装的存储器中的任何单个或组合。故障检测装置10a、10b、10c可以进一步包括通信接口1320，通信接口1320至少被配置为用于从输电系统25获取电流值的以向距离保护故障检测装置1210提供电流值，并且用于与另一故障检测装置10a、10b、10c进行通信。由此，通信接口1320可以包括一个或多个包括模拟和数字部件的发射器和接收器。处理电路1310控制故障检测装置10a、10b、10c的一般操作，例如，通过向通信接口1320和存储介质1330发送数据和控制信号，通过从通信接口1320接收数据和报告，以及通过从存储介质1330检索数据和指令。省略故障检测装置10a、10b、10c的其它部件以及相关功能，以避免混淆本文中提出的概念。

图14从多个功能模块的角度示意性地示出了根据一个实施例的用于输电系统25的输电线路20的距离保护的故障检测装置10a、10b、10c的部件。图14的故障检测装置10a、10b、10c包括多个功能模块：被配置为执行步骤S102的获取模块1410a、被配置为执行步骤S104的获取模块1410b、被配置为执行步骤S106的获取模块1410c以及被配置为执行步骤S108的故障检测模块1410d。

图14的故障检测装置10a、10b、10c可以进一步包括多个可选的功能模块，诸如被配置为执行步骤S110的提供模块1410e。一般而言，在一个实施例中，每个功能模块1410a-1410e可以仅以硬件实现，而在另一实施例中，可以借助于软件来实现，即，后一个实施例具有存储在存储介质1330上的计算机程序指令，当该计算机程序指令在处理电路上运行时，使得故障检测装置10a、10b，10c执行结合图4的上述对应的步骤。还应提及的是，尽管这些模块对应于计算机程序的部分，但它们不需要是其中单独的模块，然而，它们在软件中的实现方式取决于所使用的编程语言。优选地，一个或多个或所有功能模块1410a-1410e可以由处理电路1310实现，可能与通信接口1320和/或存储介质1330协作地实现。因此，处理电路1310可以被配置为从存储介质1330取得由功能模块1410a-1410e提供的指令并且执行这些指令，从而执行本文所公开的任何步骤。

图15示出了包括计算机可读存储介质1530的计算机程序产品1510的一个示例。在该计算机可读存储介质1530上，可以存储计算机程序1520，计算机程序1520可以使处理电路1310以及可操作地耦合到处理电路1310的实体和设备(诸如通信接口1320和存储介质1330)执行根据本文所述的实施例的方法。因此，计算机程序1520和/或计算机程序产品1510可以提供用于执行本文公开的任何步骤的装置。

在图15的示例中，计算机程序产品1510被图示为光盘，诸如CD(压缩盘)或DVD(数字通用盘)或蓝光盘。计算机程序产品1510还可以实现为存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，更特别地实现为外部存储器(诸如USB(通用串行总线)存储器或者闪存(诸如紧凑型闪存))中的设备的非易失性存储介质。因此，尽管计算机程序1520在这里示意性地表示为所描绘的光盘上的轨道，但计算机程序1520可以以适合于计算机程序产品1510的任何方式存储。

上文主要参考一些实施例描述了本发明的概念。然而，如本领域技术人员容易理解的，在所附专利权利要求所定义的本发明概念的范围内，除上述公开的实施例之外的其他实施例是同样可能的。

Claims

1.一种用于输电系统(25)的输电线路(20)的故障检测的方法，所述方法由故障检测装置(10a，10b，10c)执行，所述方法包括：

获取(S102)所述输电线路(20)的局部电压和局部电流的瞬时测量结果；

通过对所述局部电压和所述局部电流的所述测量结果进行低通滤波，来获取(S104)所述局部电压和所述局部电流的经滤波的测量结果；

通过对所述经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法，来获取(S106)经补偿的电压测量结果；以及

通过形成所述经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率，来执行(S108)故障检测，由此：

如果所述比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定；以及

否则，外部故障被确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法针对三个电压相中的每个电压相被执行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法针对所述局部电压和所述局部电流的相间测量结果和相地测量结果两者被执行。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：

将所述故障检测的结果提供(S110)给距离保护装置，以用于进行跳闸判定。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述结果使得所述距离保护装置的断路器(23a，23b)的跳闸仅在所检测到的故障是内部故障时才被触发。

6.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述低通滤波的低通滤波器的截止频率处于几kHz的数量级。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述输电线路(20)由电阻器-电感器RL电路表示，并且所述基于微分方程的算法是基于根据RL的微分方程的算法。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述输电线路(20)由电阻器-电感器-电容器RLC电路表示，并且所述基于微分方程的算法是基于根据RLC的微分方程的算法。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述比率被确定为所述经补偿的电压测量结果与所述经滤波的电压测量结果之间的归一化卷积。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述比率从时间窗口期间收集的测量结果中被形成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值被设置为零。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值被设置为-0.2。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述输电线路(20)是超高压UHV输电线路(20)。

14.一种用于输电系统(25)的输电线路(20)的故障检测的故障检测装置(10a，10b，10c)，所述故障检测装置(10a，10b，10c)包括处理电路(1310)，所述处理电路(1310)被配置为使得所述故障检测装置(10a，10b，10c)：

获取所述输电线路(20)的局部电压和局部电流的瞬时测量结果；

通过对所述局部电压和所述局部电流的所述测量结果进行低通滤波，来获取所述局部电压和所述局部电流的经滤波的测量结果；

通过对所述经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法，来获取经补偿的电压测量结果；以及

通过形成所述经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率，来执行故障检测，由此：

如果所述比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定；以及

否则，外部故障被确定。

15.一种用于输电系统(25)的输电线路(20)的故障检测的计算机程序(1520)，所述计算机程序(1520)包括计算机代码，当所述计算机代码在故障检测装置(10a，10b，10c)的处理电路(1310)上运行时，使得所述故障检测装置(10a，10b，10c)：

通过对所述经滤波的测量结果进行基于微分方程的算法，来获取(S106)经补偿的测量结果；以及

通过形成经补偿的电压测量结果与经滤波的电压测量结果之间的比率，来执行(S108)故障检测，由此：

如果所述比率为小于阈值的负值，则内部故障被确定；以及

否则，外部故障被确定。