CN112564059B - 用于改进传输线中的距离保护的系统和方法 - Google Patents

用于改进传输线中的距离保护的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本文提供了用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。此类系统和方法可涉及接收一个或多个电流和电压输入；以及基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。此类系统和方法还可涉及在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。此类系统和方法还可涉及向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及清除所述传输线中的所述故障。

Description

用于改进传输线中的距离保护的系统和方法
技术领域
本公开涉及距离保护，并且更特定地涉及用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。
背景技术
在传输线保护应用中，尤其是对于超高压（EHV）和特高压（UHV）传输线，通常使用传统距离保护元件来消除传输线中的故障。传统距离保护元件通常需要在小于功率周期的时间内操作以保持系统稳定性。传统距离保护元件采用完整周期离散傅立叶变换（DFT）算法或小相位算法（phaselet algorithm）。然而，这些算法面临它们自己独特的缺点。例如，传统完整周期DFT算法不能在小于单个功率周期内操作。这种算法可能花费大约20毫秒来计算稳态相量，这意味着对于50 Hz传输线，将在20毫秒之后发出最终跳闸信号，这在完整周期之后。另外，基于小相位的算法（即，其具有波形样本和傅立叶系数的乘积的部分和）（诸如基于半周期DFT或四分之一周期DFT的算法）可以满足子周期操作时间要求，但是通常不满足鲁棒性要求，这可能导致瞬态超范围，特别是当输入信号包含电容器式变压器（CVT）感应的瞬态和/或衰减直流（DC）分量时。
发明内容
本公开提供了用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。上述需要和问题中的一些或全部可以通过下面描述的本公开的某些实施例来解决。
在至少一个实施例中，可以提供一种计算机实现的方法。所述计算机实现的方法可包括接收一个或多个电流和电压输入。所述方法还可包括基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。所述方法还可包括在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。所述方法还可包括向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障。所述方法还可包括清除所述传输线中的所述故障。
在一些实施例的至少一个方面中，短窗相量估计可包括确定衰减直流（DC）时间常数。短窗相量估计还可包括使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点。短窗相量估计还可包括确定基频分量的极点。短窗相量估计还可包括使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵。短窗相量估计还可包括基于所述矩阵来确定系数矩阵。短窗相量估计还可包括使用从所述系数矩阵提取的系数向量来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括磁性变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16个样本的窗口大小来确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括磁性变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是（相对于每周期64个样本）使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括无源电容器式变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括无源电容器式变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用正常半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
在一些实施例中，所述方法还可包括确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用正常半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述方法还可包括确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量。所述方法还可包括基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述方法还可包括确定所述传输线包括有源电容器式变压器所述方法还可包括确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量所述方法还可包括确定所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量所述方法还可包括基于所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用正常半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在另一实施例中，可以提供一种系统。所述系统可包括配置成存储计算机可执行指令的至少一个存储器；以及配置成访问所述至少一个存储器并执行所述计算机可执行指令的至少一个处理器。在各种实施例中，所述计算机可执行指令可使所述系统接收一个或多个电流和电压输入。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。所述计算机可执行指令还可使所述系统在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。所述计算机可执行指令还可使所述系统向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障。所述计算机可执行指令还可使所述系统清除所述传输线中的所述故障。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括磁性变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括磁性变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法（相对于每周期64个样本）使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括无源电容器式变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括无源电容器式变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括有源电容器式变压器。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量。所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在一些实施例的至少一个方面中，所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述传输线包括有源电容器式变压器所述计算机可执行指令还可使所述系统确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量所述计算机可执行指令还可使所述系统确定所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量所述计算机可执行指令还可使所述系统基于所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由通过所述短窗算法相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期DFT算法所确定的相量的组合确定的。
在至少一个实施例中，可以提供一种非暂时性计算机可读介质。所述计算机可读介质可以存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由一个或多个处理器执行时引起执行操作，所述操作包括接收一个或多个电流和电压输入。所述操作还可包括基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量。所述操作还可包括在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。所述操作还可包括向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障。所述操作还可包括清除所述传输线中的所述故障。
本申请提供了如下的技术方案
技术方案1. 一种传输线保护方法，包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中短窗相量估计包括：
确定衰减直流（DC）时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案11. 一种系统，包括：
至少一个处理器；以及
存储计算机可执行指令的至少一个存储器，所述计算机可执行指令在由所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；以及
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
技术方案12. 根据技术方案11所述的系统，其中使所述至少一个处理器基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量的所述计算机可执行指令还包括使所述至少一个处理器执行以下操作的计算机可执行指令：
确定衰减直流（DC）时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
技术方案13. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
技术方案14. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案15. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案16. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案17. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案18. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案19. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案20. 一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时引起执行操作，所述操作包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
通过本公开的各种实施例的技术来实现附加的系统、方法、设备、特征和方面。本公开的其它实施例和方面在本文中被详细描述，并且被认为是所要求保护的主题的一部分。参照说明书和附图，其它特征可以被理解并且将变得明白。
附图说明
参照附图阐述了详细描述。使用相同参考标号可以指示相似或相同项。各种实施例可以利用除了附图中所示元件和/或组件之外的元件和/或组件，并且一些元件和/或组件可以不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或组件不一定按比例绘制。贯穿本公开，取决于上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。
图1描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统架构。
图2描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统流程图。
图3描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统流程图。
图4描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统流程图。
图5示出了根据本公开的一个或多个示例实施例的示例方法流程。
图6-14描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性实验结果。
具体实施方式
概述
本公开尤其涉及用于改进传输线中的距离保护的系统和方法。为了实现改进的距离保护，可以使用子周期距离算法，其可以同时满足操作时间要求、精度和鲁棒性要求。对于各种条件，这些要求也可被满足，所述各种条件例如是具有CVT（电容器式变压器）瞬态、衰减DC和高源阻抗比（SIR）的信号。可以在第二距离保护元件上采用子周期距离算法，该第二距离保护元件可以与第一距离保护元件并行地引入到传输线，该第一距离保护元件可以使用如上所述的更传统的距离保护算法（例如，完整周期DFT）。第二距离保护元件可以用作第一距离保护元件的加速器。也就是说，第一距离保护元件可以连续地操作，并且第二距离保护元件可以补充第一距离保护元件的操作。第二距离保护元件也可以仅在从检测到干扰开始的一定数量的周期（例如，三个周期）内是可操作的，并且在识别出“正常状态”之后的一段时间（例如，五个周期）内是可用的。
在一些实施例的至少一个方面中，由第二距离保护元件使用的子周期算法可以基于短窗相量估计方法，其中在等式中考虑衰减DC，使得可以最小化由于DC偏移而引起的对相量精度的不利影响。通过应用附加滤波、平均、切换和跳闸计数策略，在所有测试条件（包括CVT类型（磁性VT、无源CVT和有源CVT）、SIR（0.1至60）、故障类型、故障位置和波上的点）下，可以实现子周期操作时间、精度和鲁棒性要求（例如，瞬态超范围小于约5%）。
说明性实施例
现在转到附图，图1描绘了说明性系统100架构，在其中可以实现本公开的技术和结构。说明性架构100可以包括干扰检测器102、解除保险逻辑元件104、第一距离保护元件106和第二距离保护元件108。架构100还可以接收一个或多个输入110，其可以包括电流输入112和电压输入114。所有这些元件可以与传输线（图中未示出）关联地使用。
在一些实施例的至少一个方面，可以关于图2进一步详细描述的干扰检测器102可以用于提供在传输线上已经发生干扰的指示。干扰可以是例如传输线的特定特性（例如电流和电压值）的不可忽略变化。这种变化可以是在传输线上已经发生故障的指示。干扰检测器102可以用作到解除保险逻辑元件104的输入，使得如果干扰检测器102检测到传输线中的干扰，则干扰检测器102可以向解除保险逻辑元件104提供干扰的指示。
在一些实施例的至少一个方面中，可以关于图3进一步详细描述的解除保险逻辑元件104可以用来使第二距离保护元件108解除保险或发起第二距离保护元件108的操作。解除保险逻辑元件104可以接收来自干扰检测器102的信号，并且该信号可以提供干扰检测器102已经检测到传输线中的干扰的指示。基于在传输线中已经检测到干扰的该所接收指示，解除保险逻辑元件104可以选择使第二距离保护元件108解除保险或发起第二距离保护元件108的操作。
在一些实施例中，第一距离保护元件106可以是常规基于相量的距离保护元件，即，第一距离保护元件106可以使用诸如完整周期DFT之类的算法来执行故障检测。因此，第一距离保护元件106可以用于检测和清除传输线故障。第一距离保护元件106可以处于恒定操作，而不管系统架构100的任何其它元件（例如，干扰检测器102、解除保险逻辑元件104和第二距离保护元件108）的状态和操作。
在一些实施例的至少一个方面，第二距离保护元件108可以是与第一距离保护元件106分离的距离保护元件，并且可以用作第一距离保护元件106的加速器和/或补充物。也就是说，第二距离保护元件108可以用于辅助第一距离保护元件106进行检测和清除故障，并且不像第一距离保护元件106那样必须总是处于恒定操作。例如，在一些情况下，第二距离保护元件108可以仅在某些时间段（例如三个功率周期的时间段）内是活动的。第二距离保护元件108与第一距离保护元件106的不同之处还可以在于，第二距离保护元件108可以基于子周期距离保护算法，该算法可以使用短窗相量估计方法。术语“子周期”可以指小于传输线上的完整功率周期。单个周期所花费的时间量可以取决于传输线中使用的频率。一秒内的周期数量可以等于传输线的频率（单位为赫兹）。短窗相量估计方法还可以考虑衰减直流（DC），以便最小化对DC偏移的相量精度的不利影响。也就是说，短窗相量估计方法可以允许子周期操作，同时维持系统鲁棒性（对传输线中的噪声较不敏感）。
在一些实施例中，第二距离保护元件108可以从解除保险逻辑元件104接收解除保险信号。该解除保险信号可以向第二距离保护元件108提供指示，以发起本文关于第二距离保护元件108描述的任何操作。一旦第二距离保护元件108接收到解除保险信号并且被解除保险，则具有三周期退出延迟的定时器可以打开三周期窗口以允许第二距离保护元件108的子周期算法运行。一旦该三周期的窗口到期，那么如果系统返回到“正常”操作并且在正常操作下保持至少五个连续周期，则第二距离保护元件108可能仅能够由解除保险逻辑元件104再次解除保险。正常操作可指三相电压和电流处于平衡（例如，相之间120度相移和相同幅度）、频率为约50Hz（或60Hz）、和/或电压幅度接近1.0 p.u.
在一些实施例的至少一个方面，一个或多个输入110可以包括电流输入112和电压输入114。电流输入112和电压输入114可以从传输线接收，并且可以用于确定传输线上故障的存在和位置。
在一些实施例的至少一个方面，系统还可以包括通信网络。通信网络可以允许说明性架构100的任何元件彼此通信，并且可以允许任何和所有此类元件与远程组件（诸如远程服务器）通信。通信网络可以包括但不限于不同类型的合适通信网络中的任何一个或组合，所述合适通信网络诸如例如是线缆网络、公共网络（例如，因特网）、专用网络、无线网络、蜂窝网络、或任何其它合适的专用和/或公共网络。此外，通信网络可以具有与其相关联的任何合适的通信范围，并且可以包括例如全球网络（例如，因特网）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、局域网（LAN）、或个域网（PAN）。此外，通信网络可以包括任何类型的介质，通过所述介质可以携带网络流量，包括但不限于同轴线缆、双绞线、光纤、混合光纤同轴（HFC）介质、微波地面收发器、射频通信介质、卫星通信介质、或其任何组合。在一些情况下，通信网络可以包括蜂窝（例如，5G）、Wi-Fi、或Wi-Fi直连。
在一些实施例的至少一个方面中，系统中的任何元件（例如干扰检测器102、解除保险逻辑元件104、第一距离保护元件106和第二距离保护元件108）（其在下文中可以简称为“系统的元件”）可以包括至少一个或多个处理器、存储器、和一个或多个操作模块。在一些实施例中，本文描述的（一个或多个）模块（例如，（一个或多个）操作模块）的功能性也可以实现为单个模块或任何其它数量的（一个或多个）模块。
在一些实施例的至少一个方面中，系统的元件可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器可以包括能够接受数字数据作为输入、基于存储的计算机可执行指令来处理输入数据、以及生成输出数据的任何合适的处理单元。计算机可执行指令例如可以被存储在数据存储器中，并且尤其可以包括操作系统软件和应用软件。计算机可执行指令可以从数据存储装置中被检索并且根据需要被加载到存储器中以用于执行。处理器可以被配置成执行计算机可执行指令以使得各种操作被执行。每个处理器可以包括任何类型的处理单元，包括但不限于中央处理单元、微处理器、微控制器、精简指令集计算机（RISC）微处理器、复杂指令集计算机（CISC）微处理器、专用集成电路（ASIC）、片上系统（SoC）、现场可编程门阵列（FPGA）等等。
存储器可以是易失性存储器（未被配置成在未被供电时保持所存储的信息的存储器）（诸如随机存取存储器（RAM））和/或非易失性存储器（被配置成即使在未被供电时也保持所存储的信息的存储器）（诸如只读存储器（ROM）、闪速存储器）等等。在各种实现中，存储器可以包括多种不同类型的存储器，诸如各种形式的静态随机存取存储器（SRAM）、各种形式的动态随机存取存储器（DRAM）、不可改变的ROM、和/或ROM的可写入变体（诸如电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪速存储器）、等等。
（一个或多个）操作模块可以执行至少包括接收一个或多个电流和电压输入的操作。所述操作还可包括基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中所述一个或多个电流和电压相量使用短窗相量估计来确定。所述操作还可以包括在单个功率周期内并且基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障。所述操作还可以包括向距离保护元件并且基于故障存在的确定而发送信号以清除传输线中的故障。所述操作还可以包括清除传输线中的故障。（一个或多个）操作模块还可以执行本文描述的任何其它操作。
本领域技术人员应当理解的是，参考说明性架构100的任何元件所描述的任何操作可以在传输线本地执行，或者在远程位置（诸如远程服务器）执行。
图2描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统流程图200。在一些实施例中，图2可以更详细地描绘用于干扰检测器（诸如干扰检测器102）的流程图。如参考图1所述，干扰检测器102可以是用于检测传输线中的故障的故障检测器。干扰检测器102可通过接收正序电流206、负序电流208、和零序电流210作为输入来操作。正、负和零序电流可以表示三相功率系统的各个相。例如与本文所述的传输线结合使用的三相功率系统。干扰检测器102然后可以执行第一比较212、第二比较214和第三比较216。第一比较212可涉及关于正序电流206与来自两个周期之前的正序电流之间的差是否大于约0.01每单位（p.u.）的确定。因此，可以在粒度级别执行比较，并且干扰检测器102可以对渐进功率周期内的电流值的变化非常敏感。另外，该比较不限于电流和来自仅两个周期之前的电流。也可以使用来自任何数量的周期之前的任何电流测量。干扰检测器102可以类似地执行第二比较214，以确定负序电流208与来自两个周期之前的负序电流之间的差是否大于约0.01 p.u.。干扰检测器102还可以执行第三比较216，以确定零序电流210与来自两个周期之前的零序电流之间的差是否大于约0.01 p.u.。如果第一比较212、第二比较214和/或第三比较216中的任何一个比较导致确定差大于约0.01 p.u.，则可以触发逻辑OR操作数218，并且可以在输出处提供指示已经检测到干扰的信号220。
图3描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性系统流程图300。在一些实施例的至少一个方面中，图3可以更详细地描绘用于解除保险逻辑元件（诸如解除保险逻辑元件104）的流程图。如参考图1所述，解除保险逻辑元件104可以用来使第二距离保护元件108解除保险或发起第二距离保护元件108的操作，并且可以基于来自干扰检测器102的、已经检测到干扰的信号来这样做。例如，该信号可以是来自流程图200的输出信号220。
在一些实施例的至少一个方面，流程图300可以从一个或多个输入开始。所述一个或多个输入可以包括第一组输入302，其可以用于确定传输线是否正在进行正常操作。如果检测到干扰，则可以确定由第一组输入302测试的一些或所有条件可能被破坏。第一组输入302可以包括干扰指示324，其可以与来自流程图200的输出信号220相同，输出信号220可以是干扰检测器102的输出。第一组输入302还可以包括SIG_OK值306。SIG_OK值306可以指示测量（例如，传输线测量）是否有问题。第一组输入302还可包括第二输入308，其涉及I0MAG值小于约0.2 p.u.的确定。I0MAG可以是表示零序电流幅度的变量。第一组输入302还可以包括第三输入310，其涉及I2MAG值小于约0.2 p.u.的确定。I2MAG可以表示负序电流的幅度。第一组输入302还可包括第四输入312，其涉及V0MAG值小于约0.2 p.u.的确定。V0MAG可表示零序电压的幅度。第一组输入302还可包括第五输入314，其涉及V2MAG值小于约0.2 p.u.的确定。V2MAG可表示负序电压的幅度。第一组输入302还可包括第六输入316，其涉及V1MAG值小于约1.2p.u但大于约0.8 p.u.的确定。V1MAG可表示正序电压的幅度。第一组输入302还可包括第七输入318，其涉及fSRC-fTRACK的绝对值小于约0.5 Hz的确定。第一组输入302还可包括第八输入320，其涉及fSRC-fNOM的绝对值小于约5.5 Hz的确定。fSRC可表示对来自源的频率的测量，fTRACK可表示对来自用于采样跟踪的系统的频率的测量，并且fNOM可表示额定正常频率，例如50或60 Hz。第一组输入303也可以包括OPEN POLE OP值322，其可以表示断路器状态的信号。例如，如果断路器断开，则OPEN POLE OP可以是1，如果断路器闭合，则OPEN POLE OP可以是零。
在一些实施例中，系统流程图300还可以包括在第一组输入302之后的AND逻辑运算器328，使得可以要求所有第一组输入302为真以满足AND逻辑运算器328。第一定时器326也可以是到AND逻辑运算器328的输入。第一定时器326可以涉及零拾取延迟（例如，当输入拾取时，输出可以立即拾取），并且还可以涉及2 PP丢弃延迟（例如，当输入丢弃时，输出可以在2 PP时间之后丢弃）。PP可以指两个保护经过（protection pass），相对于每周期64个样本，PP可以进一步指2*8=16个样本。例如，2 PP可以是四分之一周期。系统流程图300还可以包括第二AND逻辑运算器332。第二AND逻辑运算器332可以至少接收子周期使能设置304和第二定时器330作为输入。第二定时器330可以包括5个周期的拾取延迟和2 PP的丢弃延迟。在第二AND逻辑运算器332之后可以是第三定时器334。第三定时器可以涉及零拾取延迟和3个周期的丢弃延迟。
图4描绘了说明性系统流程图，其描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的子周期算法400。在一些实施例中，图4可以更详细地描绘用于距离保护元件（诸如第二距离保护元件108）的流程图。子周期算法400可以通过对一个或多个电流输入404和一个或多个电压输入406（其可以统称为一个或多个输入402）进行采样而开始。输入402可以从传输线获得。一旦获得输入402，子周期算法400就可以继续确定一个或多个相量（例如，相量420、422、424、426、428、430和/或432）。
在一些实施例中，相量（例如，相量420、422、424、426、428、430和/或432）可以通过多种不同方法来确定。例如，第一电流相量420（在图4中描绘为I16）可以使用短窗相量方法、相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定。窗口大小可以指从传输线中的特定功率周期中取得的样本数量。例如，每周期的样本数量可以是64。因此，窗口大小为16将意味着窗口大小也是0.25个功率周期或功率周期的四分之一，并且也将意味着取得了16个样本。可以使用不同的窗口大小来确保所有应用测试情况可以在子周期行程内通过。除了第一电流相量420之外，第一电压相量422（在图4中描绘为V16）可以使用短窗相量方法、使用16的窗口大小来确定。
在一些实施例的至少一个方面，短窗相量估计可以是用于确定相量的算法。短窗相量估计算法可以实时执行，也就是说，实时电压或电流样本可以与系数向量进行卷积，该系数向量可以离线获得，也就是说，该系数向量可以不需要瞬时执行。短窗相量估计算法可以从设置衰减DC时间常数开始，衰减DC时间常数可以被称为Ta。另外，可以使用下面的等式1、2和3来确定基频和衰减DC分量的极点。在等式1、2和3中，Ts可以是采样周期，并且N可以是每周期的样本数量。例如，如果基频为大约50Hz，则每周期的样本数量可以是64，并且采样周期可以是大约0.0003125秒。
在一些实施例中，短窗相量估计算法然后可以涉及设置短窗W。W*3维矩阵可以使用W和Z0、Z1和Z2根据等式1、2和3来确定。该矩阵可以被定义为下面示出的矩阵M，其中W是短窗尺寸。
在一些实施例中，解矩阵可以使用矩阵M来确定，解矩阵可以使用下面呈现的等式4来确定。
在确定解矩阵H之后，矩阵H的第二行可以被提取为系数向量h，其可以在下面的等式5中示出。系数向量h可以与窗口长度W具有相同长度，被包括在h内的元素集合可以是用于计算相量的复数值。
一旦确定了向量h，就可以计算相量。可以使用下面呈现的等式6来计算相量，等式6可以涉及离散卷积运算，并且其中x（n）可以是数字信号，并且相量可以是X（n）。
作为示例，如果窗口长度W被设置为6，则系数可以是：
如果窗口长度是16，则系数可以是：
如果窗口长度是64，则系数可以是：
。
在一些实施例中，相量也可包括第二电流相量424和第二电压相量426（在图4中分别描绘为IF6和VF6）。第二电流相量424和第二电压相量426可使用短窗相量方法、相对于每周期64个样本使用6的窗口大小来确定。然而，为了确定第二电流相量424和第二电压相量426，在执行短窗相量方法之前，可能需要对输入402的额外噪声滤波。噪声滤波可以由滤波元件408执行，在一些情况下，滤波元件408可以更特定地为16 TAP SIN滤波器，其可以是带通滤波器。然而，任何其它类型的噪声滤波器也可适用。在采用16 TAP SIN滤波器的情况下，可以使用下列系数：
。
在一些实施例中，相量还可以包括第三电压相量436和第四电压相量438（在图4中分别描绘为VS1和VS2）。第三电压相量436和第四电压相量438可分别通过下面示出的等式7和8来确定。
如等式7和8中所示，第三电压相量436和第四电压相量438的确定也可以涉及确定VUR和V64的值。VUR可表示通过传统半周期傅立叶变换计算的电压相量，并且V64可表示通过短窗算法计算的电压相量，其特征在于窗口长度为64个样本（相对于每周期64个样本）。在一些情况下，VUR可使用半周期DFT来确定。然而，在执行半周期DFT以获得VUR之前，可能需要对输入402的额外噪声滤波。噪声滤波可以由滤波元件410执行，在一些情况下，滤波元件410可以更特定地为95 TAP模拟滤波器。然而，任何其它类型的噪声滤波器也可适用。另外，在一些情况下，V64可使用短窗相量方法、使用64的窗口大小（其可例如相当于完整功率周期和64的样本大小）来确定。在采用95 TAP模拟滤波器的情况下，可以使用以下系数：
。
在一些实施例中，相量还可包括第三电流相量432（在图4中描绘为I64）。第三电流相量432可以使用短窗相量方法、使用64的窗口大小来确定。
在一些实施例中，可以基于被包括在系统内的变压器的类型（例如，磁性VT、无源或有源CVT）来选择相量中的一个或多个。通常，变压器可以是电压测量装置，并且可以将高压变换为低压，并然后进行测量，所述测量要被发送到变电站以用于保护和控制目的。变压器也可以是电容器式变压器（CVT）或磁性变压器（VT）。这例如可以取决于变压器是磁性变压器、无源电容器式变压器还是有源电容器式变压器。另外，变压器的类型可以确定开关446的位置。开关446可以用于在与每种类型的变压器相关联的各种逻辑块之间切换。例如，如果涉及磁性变压器，则开关446可在与磁性变压器逻辑块440相关联的第一开关位置448处闭合。如果涉及无源电容器式变压器，则开关446可以在与无源电容器式变压器逻辑块442相关联的第二开关位置450处闭合。如果涉及有源电容器式变压器，则开关446可以在与有源电容器式变压器逻辑块444相关联的第三开关位置450处闭合。这些逻辑块（例如，440、442和444）可以执行如分别关于等式9、10和11所描述的逻辑操作。
在一些实施例中，在系统包括磁性变压器的情况下，如果样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量，则可选择第一电压相量422和第一电流相量420。否则，如果样本数量大于与一个周期相关联的样本数量，则可选择第四电压相量438与第三电流相量432。用于选择特定相量的条件逻辑也可以在下面的等式9中示出。在等式9中，n可以表示样本数量，其可以是刚好在故障发生之后的样本数量。N可以表示每功率周期的样本数量，V可以表示所选择的电压相量，并且I可以表示所选择的电流相量。
在一些实施例中，在系统包括无源电容器式变压器的情况下，如果样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量，则可以选择第二电压相量426和第二电流相量424。否则，如果样本数量大于与一个周期相关联的样本数量，则可选择第四电压相量438与第三电流相量432。用于选择特定相量的条件逻辑也可以在下面的等式10中示出。在等式10中，n可以表示样本数量，其可以是刚好在故障发生之后的样本数量，N可以表示每功率周期的样本数量，V可以表示所选择的电压相量，并且I可以表示所选择的电流相量。
在一些实施例中，在系统包括有源电容器式变压器的情况下，如果样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量，则可以选择第二电压相量426和第二电流相量424。如果样本数量大于与半个周期相关联的样本数量但小于与完整周期相关联的样本数量，则可选择第三电压相量436和第二电流相量424。如果样本数量大于与一个周期相关联的样本数量但小于与两个周期相关联的样本数量，则可选择第三电压相量436和第二电流相量424。最后，如果样本数量大于与两个周期相关联的样本数量，则可选择第四电压相量438与第三电流相量424。用于选择特定相量的条件逻辑也可以在下面的等式11中示出。在等式11中，n可以表示样本数量，其可以是刚好在故障发生之后的样本数量，N可以表示每功率周期的样本数量，V可以表示所选择的电压相量，并且I可以表示所选择的电流相量。
在一些实施例中，一旦选择了相量，就可以将它们馈送到距离保护元件450的判别准则元件中，在其中可以识别故障。如果检测到内部故障，则可以发送用于断开断路器的信号。例如，确定故障可以涉及确定电压和电流相量与设定阻抗相比的比率。
图5是本公开的示例方法的方法流程500。在一些实施例中，所述方法可以包括操作502：接收一个或多个电流和电压输入。可以从传输线接收所述一个或多个电流和电压输入。
在一些实施例的至少一个方面，所述方法可包括操作504：基于所述一个或多个电流和电压输入确定一个或多个电流和电压相量，其中所述一个或多个电流和电压相量使用短窗相量估计来确定。所述一个或多个电流和电压相量可以是相对于图4所描述的电流和电压相量420-432，然而，电流和电压相量也同样可以是任何其它电流和电压相量。电流和电压相量可以使用不同窗口大小来确定，并且如本文先前所述，窗口大小可以指样本总数量在给定功率周期中的样本数量。例如，第一电流相量和第一电压相量可使用16的窗口大小来确定。第二电流相量与第二电压相量可使用6的窗口大小来决定，此外，在确定第二电流相量与第二电压相量之前，可能需要噪声滤波器来对所述一个或多个电流与电压输入进行滤波。在一些情况下，噪声滤波器可以是16 TAP SIN滤波器。第三电压相量和第四电压相量可被确定为其它相量的组合。例如，第三电压相量可以通过使用64的窗口大小所确定的相量和使用半周期DFT算法所确定的相量的组合来确定。第四电压相量同样可以通过使用6的窗口大小所确定的相量和使用半周期DFT算法所确定的相量的组合来确定。最后，可以使用64的窗口大小来确定第三电流相量。
在一些实施例的至少一个方面，所述方法可包括操作506：在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量确定传输线中的故障。例如，确定故障可以涉及确定电压和电流相量与设定阻抗相比的比率。
在一些实施例的至少一个方面，所述方法可包括操作508：向距离保护元件并基于故障存在的确定，发送信号以清除传输线中的故障。
在一些实施例的至少一个方面，所述方法可包括操作510：清除传输线中的故障。
图6-14描绘了根据本公开的一个或多个示例实施例的说明性实验结果。在一些实施例中，图6-14的全部图都描绘了距离保护元件（诸如相对于图1和4的第二距离保护元件108）的、相对于传输线中的特定故障位置的到达百分比的各种操作时间。图6-14还可以描绘距离保护算法（例如可在本文中所描述的UR常规、UR快速和子周期）的不同方法的操作时间的比较。图6-14还可以描绘的是，平均来说，子周期距离保护算法相比其它算法（例如UR常规和UR快速）可引起更低的操作时间。
在一些实施例的至少一个方面中，图6-8可以特定描绘包括磁性变压器的系统的操作时间。图6可以描绘了示出包括磁性变压器的系统在AG故障（例如，线路到接地故障）期间的操作时间的曲线图600，图7可以描绘了示出包括磁性变压器的系统在AB故障（例如，相到相故障）期间的操作时间的曲线图700，以及图8可以描绘了示出包括磁性变压器的系统在ABC故障（例如，三相故障）期间的操作时间的曲线图800。
在一些实施例的至少一个方面，图9-11可特定描绘包括有源电容器式变压器的系统的操作时间。图9可以描绘了示出包括有源电容器式变压器的系统在AG故障（例如，线路到接地故障）期间的操作时间的曲线图900，图10可以描绘了示出包括有源电容器式变压器的系统在AB故障（例如，相到相故障）期间的操作时间的曲线图1000，以及图11可以描绘了示出包括有源电容器式变压器的系统在ABC故障（例如，三相故障）期间的操作时间的曲线图1100。
在一些实施例的至少一个方面，图12-14可特定描绘包括无源电容器式变压器的系统的操作时间。图12描绘了示出包括无源电容器式变压器的系统在AG故障（例如，线路到接地故障）期间的操作时间的曲线图1200，图13可以描绘了示出包括无源电容器式变压器的系统在AB故障（例如，相到相故障）期间的操作时间的曲线图1300，以及图14可以描绘了示出包括无源电容器式变压器的系统在ABC故障（例如，三相故障）期间的操作时间的曲线图1400。
本申请提供了如下的技术方案
技术方案1. 一种传输线保护方法，包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中短窗相量估计包括：
确定衰减直流（DC）时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案11. 一种系统，包括：
至少一个处理器；以及
存储计算机可执行指令的至少一个存储器，所述计算机可执行指令在由所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；以及
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
技术方案12. 根据技术方案11所述的系统，其中使所述至少一个处理器基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量的所述计算机可执行指令还包括使所述至少一个处理器执行以下操作的计算机可执行指令：
确定衰减直流（DC）时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
技术方案13. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
技术方案14. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案15. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案16. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案17. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
技术方案18. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案19. 根据技术方案11所述的系统，其中所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
技术方案20. 一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时引起执行操作，所述操作包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
在以上公开中，已经对形成其一部分的附图进行了引用，所述附图示出了特定实现，在所述特定实现中可以实践本公开。应当理解，可以利用其它实现，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下做出结构性改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，本领域技术人员将认识到结合其它实施例的这种特征、结构或特性，而不管是否明确描述。
本文公开的系统、设备、装置和方法的实现可以包括或利用专用或通用计算机，其包括计算机硬件，诸如例如，一个或多个处理器和系统存储器，如本文所讨论的。本公开的范围内的实现还可以包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其它计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机系统存取的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是计算机存储介质（装置）。携带计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。因此，作为示例而非限制，本公开的实现可以包括至少两种明显不同种类的计算机可读介质：计算机存储介质（装置）和传输介质。
计算机可执行指令包括例如指令和数据，所述指令和数据当在处理器处执行时，使通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行某一功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如二进制码、中间格式指令（诸如汇编语言）、或甚至源代码。尽管已经以特定于结构性特征和/或方法论动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于所描述的特征或上述动作。相反，所描述的特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而被公开的。
虽然在上面已经描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，它们仅作为示例而非限制而已被呈现。对于相关领域技术人员将明白的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节的各种改变。因此，本公开的广度和范围不应受任何上述示例性实施例所限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。为了说明和描述的目的，已经呈现了前面的描述。其不旨在是穷举的或将本公开限制于所公开的精确形式。根据上述教导，许多修改和变化是可能的。此外，应当注意，可以以期望的任何组合使用任何或所有前述备选实施以形成本公开的另外混合实施。例如，关于特定装置或组件所描述的任何功能性可以由另一装置或组件执行。此外，虽然已经描述了特定装置特性，但是本公开的实施例可以涉及许多其它装置特性。此外，尽管已经以特定于结构性特征和/或方法论动作的语言描述了实施例，但是应当理解，本公开不一定限于所描述的特定特征或动作。相反，所述特定特征和动作是作为实现所述实施例的说明性形式来公开的。除非以其它方式特别说明或在如所使用的上下文内以其它方式理解，否则条件语言（尤其例如“能够”、“可能”、“可以”或“可”）一般旨在表达某些实施例可能包括而其它实施例可不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言一般不旨在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式对于一个或多个实施例是必需的。

Claims (20)

1.一种传输线保护方法，包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，所述一个或多个电流和电压相量是完整周期傅立叶相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量，所述短窗相量估计通过使用短窗数据来估计所述完整周期傅立叶相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障，所述一个或多个电流和电压相量是由短窗数据估计的完整周期傅立叶相量；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，短窗相量估计包括：
确定衰减DC时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
11.一种系统，包括：
至少一个处理器；以及
存储计算机可执行指令的至少一个存储器，所述计算机可执行指令在由所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，所述一个或多个电流和电压相量是完整周期傅立叶相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量，所述短窗相量估计通过使用短窗数据来估计所述完整周期傅立叶相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障，所述一个或多个电流和电压相量是由短窗数据估计的完整周期傅立叶相量；以及
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，使所述至少一个处理器基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量的所述计算机可执行指令还包括使所述至少一个处理器执行以下操作的计算机可执行指令：
确定衰减DC时间常数；
使用所述衰减DC时间常数来确定衰减DC分量的极点；
使用每功率周期的样本数量来确定基频的极点；
使用所述衰减DC分量的所述极点和所述基频的所述极点来确定矩阵；
基于所述矩阵来确定系数矩阵；以及
使用所述系数矩阵来确定所述一个或多个电流和电压相量的系数。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用16的窗口大小来确定的。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括磁性变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
16.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括无源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与半个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量大于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小来确定的。
18.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量；以及
基于第一样本数量大于与半个周期相关联的样本数量并且小于或等于与一个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用6的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
19.根据权利要求11所述的系统，其中，所述计算机可执行指令还使所述至少一个处理器：
确定所述传输线包括有源电容器式变压器；
确定第一样本数量，所述第一样本数量包括在触发故障干扰检测器并且解除保险事件发生之后的样本数量；
确定所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量；以及
基于所述第一样本数量小于或等于与两个周期相关联的样本数量的所述确定，确定所述一个或多个电流和电压相量包括电流相量和电压相量，所述电流相量是相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的，所述电压相量是由相对于每周期64个样本而使用64的窗口大小所确定的相量与使用半周期傅立叶所确定的相量的组合确定的。
20.一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时引起执行操作，所述操作包括：
接收一个或多个电流和电压输入；
基于所述一个或多个电流和电压输入来确定一个或多个电流和电压相量，所述一个或多个电流和电压相量是完整周期傅立叶相量，其中使用短窗相量估计来确定所述一个或多个电流和电压相量，所述短窗相量估计通过使用短窗数据来估计所述完整周期傅立叶相量；
在单个功率周期内并基于所述一个或多个电流和电压相量来确定传输线中的故障，所述一个或多个电流和电压相量是由短窗数据估计的完整周期傅立叶相量；
向距离保护元件并基于存在所述故障的所述确定而发送信号以清除所述传输线中的所述故障；以及
清除所述传输线中的所述故障。
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