電流差動保護(hù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明名稱為“電流差動保護(hù)的方法和系統(tǒng)”。提供一種差動保護(hù)系統(tǒng)。該差動保護(hù)系統(tǒng)包括本地終端，該本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合來形成環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)洹Ｔ摬顒颖Ｗo(hù)系統(tǒng)還包括控制器，該控制器包括通信鏈路決策單元和與本地終端關(guān)聯(lián)的時鐘單元。該通信鏈路決策單元配置成將至少三個通信鏈路的至少其中一些確定為虛擬斷開的，以使環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)渑渲贸杀晦D(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)洹Ｔ摃r鐘單元配置成在本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端以菊鏈拓?fù)渑渲脮r將本地終端與至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一時間同步。
【專利說明】電流差動保護(hù)的方法和系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001]如果將多個位置處的電力系統(tǒng)測量同步，則可以高效且精確地執(zhí)行大多數(shù)電力系統(tǒng)監(jiān)視、保護(hù)和控制功能。但是，一般可能難以精確地將間隔長距離的時鐘同步。將數(shù)據(jù)或時鐘同步的常規(guī)技術(shù)可能在一對位置之間不同方向上存在不同的延遲，這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)或時鐘同步上的誤差。
[0002]用于電流差動保護(hù)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)或時鐘同步技術(shù)可使用回聲或乒乓(ping-pong)，這是假定發(fā)送和接收延遲是相同的。但是，此技術(shù)的可靠性可能依賴于通信鏈路的對稱性。例如，由于通信路由的變化，發(fā)送和接收通信鏈路的延遲可能不同。在其他的常規(guī)技術(shù)中，全球定位系統(tǒng)(GPS)用于數(shù)據(jù)或時鐘同步。但是，GPS的信號可能不總是足夠可靠以滿足電流差動保護(hù)系統(tǒng)的需求。
[0003]除了對于多終端電力傳輸重要外，時鐘同步在許多其他應(yīng)用中也是重要的，如功率繼電器、事件順序的確定、經(jīng)濟的電力調(diào)度等。協(xié)助位于不同位置處的多種終端之間的通信是一種解決方案，但是，時鐘翻轉(zhuǎn)(clock rollover)可能導(dǎo)致協(xié)助通信的主要挑戰(zhàn)。一般，所采用的時鐘可在有限的范圍內(nèi)以便節(jié)省通信帶寬。該有限的范圍可能導(dǎo)致時鐘翻轉(zhuǎn)，這可能導(dǎo)致多終端時鐘收斂到穩(wěn)定但是不同步的狀況。
[0004]在一些解決方案中，可以將三個終端以環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)溥B接，以便在即使一對終端之間通信故障(例如，通信鏈路中的故障所導(dǎo)致的故障)的情況下仍可以持續(xù)保護(hù)。在一個此類解決方案中，可以通過將每個終端處的計算的時間移位取均值來實現(xiàn)同步。但是，對于環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)?，多終端可能產(chǎn)生時鐘同步的挑戰(zhàn)，因為每個終端必須具有來自其兩個相鄰終端的定時信息。因此，如果在一對終端之間通信鏈路失效，則可能需要經(jīng)由環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)渲械钠渌K端重新路由定時信息。但是，重新路由時間消息可能導(dǎo)致傳送和接收消息中的延遲，并且可能需要附加消息轉(zhuǎn)發(fā)和關(guān)聯(lián)的編碼復(fù)雜性。
[0005]或者，在用于環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)涞牧硪粋€同步解決方案中，每個終端可以同步到其相鄰終端的僅其中一個相鄰終端。雖然可以實現(xiàn)此解決方案來同步三個終端，但是在四個或更多終端的情況中因為形成“同步孤島”而無法實現(xiàn)。例如，在終端“A”、“B”、“C”和“D”以環(huán)形通信拓?fù)洳贾玫那闆r中，終端A和B可以彼此同步，以及終端C和D可以彼此同步。但是，在此示例中，A-B同步對可能無法與C-D同步對同步，從而導(dǎo)致“同步孤島”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個實施例，提供一種差動保護(hù)系統(tǒng)。該差動保護(hù)系統(tǒng)包括本地終端，該本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合來形成環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄?。該差動保護(hù)系統(tǒng)還包括控制器，該控制器包括通信鏈路決策單元和與本地終端關(guān)聯(lián)的時鐘單元。該通信鏈路決策單元配置成將至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使該本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端的環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄慌渲贸杀晦D(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?。該時鐘單元配置成在本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端以菊鏈拓?fù)渑渲脮r，將本地終端與至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一時間同步。[0007]根據(jù)本申請的第一方面，提供了一種系統(tǒng)，包括:本地終端，所述本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合來形成環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄?；以及控制器，所述控制器包?通信鏈路決策單元，所述通信鏈路決策單元配置成將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的所述環(huán)形拓?fù)浠蛩鼍W(wǎng)格拓?fù)渲械囊粋€配置成被轉(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?，以及與所述本地終端關(guān)聯(lián)的時鐘單元，其中所述時鐘單元配置成在所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端以所述菊鏈拓?fù)渑渲脮r將所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一時間同步。
[0008]優(yōu)選地，所述菊鏈拓?fù)浒?來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少兩個終端，所述至少兩個終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞南鄬δ┒私K端，以及所述相對末端終端以外的終端，其配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞闹虚g終端。
[0009]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鱿鄬δ┒私K端的其中之一時，所述時鐘單元配置成:從所述本地終端的相鄰終端接收定時信息，其中所述相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及基于來自所述相鄰終端的所接收的定時信息將所述本地終端與所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鲋虚g終端的其中之一時，所述時鐘單元配置成:從所述本地終端的兩個相鄰終端接收定時信息，其中所述兩個相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的兩個，基于所接收的定時信息確定所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的時間延遲，以及計算所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的、所確定的時間延遲的平均值，以便時間同步所述本地終端。
[0011]優(yōu)選地，所述通信鏈路決策單元配置成基于第一定義的優(yōu)先級列表將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的。
[0012]優(yōu)選地，所述控制器還包括主確定單元，所述主確定單元配置成確定來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的一個終端為第一主終端，以及還配置成將所述第一主終端以外的終端定義為從屬終端，其中所述菊鏈拓?fù)浒ㄋ龅谝恢鹘K端和所述從屬終端。
[0013]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述時鐘單元配置成:當(dāng)最接近所述第一主終端的所述本地終端的相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一時，從最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端接收定時信息，以及基于來自最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述時鐘單元配置成:當(dāng)所述第一主終端是所述本地終端的相鄰終端時，從所述第一主終端接收定時信息，其中所述第一主終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及基于來自所述第一主終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與所述第一主終端進(jìn)行時間同步。
[0015]進(jìn)一步地，所述主確定單元配置成基于第二定義的優(yōu)先級列表確定所述第一主終端。
[0016]進(jìn)一步地，所述通信鏈路決策單元還配置成:從所述主確定單元接收指示所確定的第一主終端的數(shù)據(jù)，以及基于所接收的數(shù)據(jù)確定所述虛擬斷開的通信鏈路。[0017]進(jìn)一步地,所述主確定單元還配置成:從所述通信鏈路決策單元接收指示所述虛擬斷開的通信鏈路的數(shù)據(jù)，以及基于所接收的數(shù)據(jù)確定所述第一主終端。
[0018]進(jìn)一步地，根據(jù)第一方面的系統(tǒng)包括映射單元，所述映射單元配置成存儲所述第一主終端與所述虛擬斷開的通信鏈路之間的映射。
[0019]優(yōu)選地，根據(jù)第一方面的系統(tǒng)還包括消息通信單元，所述消息通信單元配置成在所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間以及所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間交換一個或多個第一消息，其中所述一個或多個第一消息包含:指示所述虛擬斷開的通信鏈路或第一主終端的至少其中之一的第一數(shù)據(jù)，以及第一鏈路標(biāo)識(ID)或第一主ID的至少其中之一。
[0020]優(yōu)選地，根據(jù)第一方面的系統(tǒng)還包括故障檢測單元，所述故障檢測單元檢測所述至少三個通信鏈路的至少其中一個通信鏈路中的故障。
[0021]進(jìn)一步地，所述通信鏈路決策單元還配置成:從所述故障檢測單元接收所述至少一個通信鏈路中的所述故障的指示，當(dāng)所述至少一個故障通信鏈路不同于所確定的虛擬斷開的通信鏈路時，將所述確定的虛擬斷開的通信鏈路定義為運行鏈路，以及基于從所述故障檢測單元接收的所述指示將所述至少一個通信鏈路定義為所述至少一個故障通信鏈路。
[0022]更進(jìn)一步地，根據(jù)第一方面的系統(tǒng)還包括消息通信單元，所述消息通信單元配置成在所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間以及所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間交換一個或多個第二消息，其中所述一個或多個第二消息包含:指示所述至少一個故障通信鏈路或第二主終端的至少其中之一的第二數(shù)據(jù)，以及第二鏈路標(biāo)識(ID)或第二主ID的至少其中之一。
[0023]更進(jìn)一步地，根據(jù)第一方面的系統(tǒng)還包括主確定單元，所述主確定單元配置成在所述至少一個故障通信鏈路不同于所確定的虛擬斷開的通信鏈路時，以第二主終端替代第
一主終端。
[0024]根據(jù)本申請的第二方面，提供了一種方法，包括:提供包括本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端的環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄?，其中所述本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合；將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的所述環(huán)形拓?fù)浠蛩鼍W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄慌渲贸杀晦D(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?；以及?dāng)所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端以所述菊鏈拓?fù)渑渲脮r，將所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一進(jìn)行時間同步。
[0025]優(yōu)選地，所述菊鏈拓?fù)浒?來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少兩個終端，所述至少兩個終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞南鄬δ┒私K端，以及所述相對末端終端以外的終端，其配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞闹虚g終端。
[0026]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鱿鄬δ┒私K端的其中之一時，所述同步包括:從所述本地終端的相鄰終端接收定時信息，其中所述相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及基于來自所述相鄰終端的所接收的定時信息將所述本地終端與所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0027]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鲋虚g終端的其中之一時，所述同步包括:從所述本地終端的兩個相鄰終端接收定時信息，其中所述兩個相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的兩個，基于所接收的定時信息確定所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的時間延遲，以及計算所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的、所確定的時間延遲的平均值。
[0028]優(yōu)選地，基于第一定義的優(yōu)先級列表將所述至少三個通信鏈路的所述至少其中之一確定為虛擬斷開的。
[0029]優(yōu)選地，根據(jù)第二方面的方法還包括:將來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的一個終端確定為第一主終端，以及將所述第一主終端以外的終端定義為從屬終端，其中所述菊鏈拓?fù)浒ㄋ龅谝恢鹘K端和所述從屬終端。
[0030]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述同步包括:當(dāng)最接近所述第一主終端的所述本地終端的相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一時，從最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端接收定時信息，以及基于來自最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端的、所接收的定時信息，將所述本地終端與最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0031]進(jìn)一步地，當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述同步包括:當(dāng)所述第一主終端是所述本地終端的相鄰終端時，從所述第一主終端接收定時信息，其中所述第一主終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及基于來自所述第一主終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與所述第一主終端進(jìn)行時間同步。
[0032]進(jìn)一步地，基于第二定義的優(yōu)先級列表確定所述第一主終端。
[0033]進(jìn)一步地，所述確定包括:接收指示所確定的第一主終端的數(shù)據(jù)，以及基于所接收的數(shù)據(jù)確定所述虛擬斷開的通信鏈路。
[0034]進(jìn)一步地，確定所述第一主終端包括:接收指示所述虛擬斷開的通信鏈路的數(shù)據(jù)，以及基于所接收的數(shù)據(jù)確定所述第一主終端。
[0035]進(jìn)一步地，根據(jù)第二方面的方法還包括存儲所述第一主終端與所述虛擬斷開的通信鏈路之間的映射。
[0036]優(yōu)選地，根據(jù)第二方面的方法還包括在所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間以及所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間交換一個或多個第一消息，其中所述一個或多個第一消息包含:指示所述虛擬斷開的通信鏈路或第一主終端的至少其中之一的第一數(shù)據(jù)，以及第一鏈路ID或第一主ID的至少其中之一。
[0037]優(yōu)選地，根據(jù)第二方面的方法還包括檢測所述至少三個通信鏈路的至少其中一個通信鏈路中的故障。
[0038]進(jìn)一步地，根據(jù)第二方面的方法還包括:接收所述至少一個通信鏈路中的故障的指示，當(dāng)所述至少一個故障通信鏈路不同于所述確定的虛擬斷開的通信鏈路時，將所述確定的虛擬斷開的通信鏈路定義為運行鏈路，以及基于所接收的指示將所述至少一個通信鏈路定義為所述至少一個故障通信鏈路。
[0039]更進(jìn)一步地，根據(jù)第二方面的方法還包括在所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間以及所述至少兩個遠(yuǎn)程終端之間交換一個或多個第二消息，其中所述一個或多個第二消息包含:指示所述至少一個故障通信鏈路或第二主終端的至少其中之一的第二數(shù)據(jù)，以及第二鏈路ID或第二主ID的至少其中之一。
[0040]更進(jìn)一步地，根據(jù)第二方面的方法還包括:在所述至少一個故障通信鏈路不同于所述確定的虛擬斷開的通信鏈路時，以第二主終端替代第一主終端，當(dāng)最接近所述第二主終端的所述本地終端的相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一時，從最接近所述第二主終端的所述本地終端的所述相鄰終端接收定時信息，以及基于來自最接近所述第二主終端的所述本地終端的所述相鄰終端的、所接收的定時信息，將所述本地終端與最接近所述第二主終端的所述本地終端的所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0041]更進(jìn)一步地，根據(jù)第二方面的方法還包括:在所述至少一個故障通信鏈路不同于所述確定的虛擬斷開的通信鏈路時，以第二主終端替代第一主終端，當(dāng)所述第二主終端是所述本地終端的相鄰終端時，從所述第二主終端接收定時信息，其中所述第二主終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及基于來自所述第二主終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與所述第二主終端進(jìn)行時間同步。
[0042]根據(jù)本申請的第三方面，提供了一種包含計算機程序的計算機可讀指令的非臨時性計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀指令在被處理器執(zhí)行時，促使所述處理器執(zhí)行一種方法，所述方法包括:提供包括本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端的環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄?，其中所述本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合；將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的所述環(huán)形拓?fù)浠蛩鼍W(wǎng)格拓?fù)渑渲贸杀晦D(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?；以及?dāng)所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端以所述菊鏈拓?fù)渑渲脮r，將所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一進(jìn)行時間同步。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]當(dāng)參考附圖閱讀下文詳細(xì)描述時，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征和方面，在這些附圖中相似的符號表示相似的部件，其中:
圖1是包括以環(huán)形拓?fù)洳贾玫娜齻€終端的差動保護(hù)系統(tǒng)的框圖。
[0044]圖2是包括四個終端的網(wǎng)格拓?fù)涞目驁D。
[0045]圖3是表示根據(jù)一個實施例的控制器在兩個終端內(nèi)的集成體系結(jié)構(gòu)的框圖。
[0046]圖4示出根據(jù)一個實施例的用于時鐘同步的六個終端的菊鏈拓?fù)洹?br> [0047]圖5示出說明根據(jù)另一個實施例的將從屬終端向主終端單向同步的菊鏈拓?fù)洹?br> [0048]圖6圖示根據(jù)實施例的，為環(huán)形拓?fù)洳贾玫牧鶄€終端提供虛擬斷開的通信鏈路與對應(yīng)的王終端之丨司的不范映射關(guān)系的映射表。
[0049]圖7圖示根據(jù)一個實施例的用于在多個終端之間交換消息的示范消息格式。
[0050]圖8圖示根據(jù)一個實施例的用于處理以環(huán)形拓?fù)洳贾玫牧鶄€終端的通信鏈路故障的不同配置。
[0051]圖9圖示根據(jù)另一個實施例的用于處理以網(wǎng)格拓?fù)洳贾玫乃膫€終端的通信鏈路故障的不同配置。
[0052]圖10是表示根據(jù)一個實施例的用于能夠同步多個終端處的時鐘的差動保護(hù)的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0053]除非另行定義，否則本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本公開所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所共識的相同含義。如本文所使用的術(shù)語“第一”、“第二”等不表示任何次序、數(shù)量或重要性，而是用于將元件彼此區(qū)分。再有，術(shù)語“一”不表示數(shù)量的限制，而是表示存在所引述的項的至少其中一個。術(shù)語“或”意味著是包含性的，并且意味著所列出的項的其中一個、一些或全部。使用如“包括”、“包含”或“具有”的術(shù)語及其變體意味著涵蓋其后列出的項及其等效物以及附加項。
[0054]此外，出于解釋的目的，給出了特定數(shù)字、組件和配置，以便透徹地理解本發(fā)明的多種實施例。技術(shù)人員將基于不同實施例認(rèn)識到多種特征的可互換性。相似地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)⑺枋龅亩喾N方法步驟和特征以及每個此類方法和特征的其他公知等效物混合和匹配以根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造額外組裝件和技術(shù)。
[0055]本發(fā)明的多種實施例旨在提出差動保護(hù)系統(tǒng)和能夠同步電力傳輸系統(tǒng)的多個終端處的時鐘的方法。本文披露的差動保護(hù)系統(tǒng)和方法的實施例可以確保這些終端得以同步而無論終端之間的一個或多個通信鏈路中是否故障。而且，多種實施例披露不同時鐘同步邏輯以用于確保多個終端之間的時鐘同步期間不會形成“同步孤島”。例如，在終端A、B、C和D以環(huán)形拓?fù)洳贾玫那闆r中，終端A和B可以彼此同步，以及終端C和D可以彼此同步。但是，在此示例中，A-B同步對可能無法與C-D同步對同步；此狀況在本文中稱為“同步孤島”。雖然該時鐘同步的多種實施例將在電力傳輸系統(tǒng)的上下文中進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，該系統(tǒng)和方法可以用于其他應(yīng)用，如但不限于配電系統(tǒng)、功率繼電器、事件順序的確定、經(jīng)濟的電力調(diào)度和需要時鐘同步的任何其他情況。
[0056]圖1是差動保護(hù)系統(tǒng)100 (下文稱為“系統(tǒng)100”)的框圖，系統(tǒng)100包括以環(huán)形拓?fù)洳贾玫娜齻€終端102、104和106。根據(jù)一些實施例，系統(tǒng)100可以是電流差動保護(hù)系統(tǒng)。如本文所使用的術(shù)語“終端”是指配置成為任何電壓電平的終端102、104和106之間的電力線108提供保護(hù)的物理上遠(yuǎn)離的測量裝置。在一個示范實施例中，可以使用光纖或任何其他電纜作為電力線108。在一示范實施例中，終端可以是保護(hù)繼電器，例如內(nèi)置在如保護(hù)通用繼電器(UR)系列的通用平臺上的保護(hù)繼電器。系統(tǒng)100中使用的保護(hù)繼電器可以是例如線路電流差動繼電器L90。圖1所示的終端的數(shù)量是示范性的，并且可以使用任何數(shù)量的終端而不背離本發(fā)明的范圍。
[0057]在一示范實施例中，如圖1所示，終端102可以經(jīng)由三個通信鏈路110、112和114直接或間接地在通信上耦合到終端104和106以形成環(huán)形拓?fù)?。在一些實施例中，可以在每對終端之間利用兩個或更多個通信鏈路以在一個通信鏈路中故障的情況下提供故障轉(zhuǎn)移支持。在一個實施例中，通信鏈路110、112和114可以利用任何公知類型的無線通信，如W1-F1、WiMAX、衛(wèi)星通信、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等來替代。
[0058]再者，如圖1所示，終端102、104和106可以分別包括電流傳感器116、118和120，其配置成感測電力線108上的電流信號。電流傳感器116、118和120還可以配置成向系統(tǒng)100中的相應(yīng)控制器122、124和126提供感測的電流信號。如圖1所示，在一些實施例中，控制器122、124和126可以在通信上耦合到相應(yīng)的終端102、104和106。雖然控制器122、124和126在圖1中示出為單獨的組件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到，可以將這些控制器或其功能性集成在相應(yīng)的終端內(nèi)而不背離本發(fā)明的范圍。
[0059]在一個實施例中，控制器122、124和126的每一個可以包括處理器，如但不限于至少一個微處理器、微控制器、圖形處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)或任何其他類型的處理器或處理電路。處理器還可以包括輸入/輸出裝置、如硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、壓縮光盤讀/寫(⑶-R/W)驅(qū)動器、數(shù)字多功能光盤(DVD)驅(qū)動器、閃存驅(qū)動器或固態(tài)存儲裝置的存儲器。
[0060]在一個實施例中，控制器122、124和126可以通過例如基于“本地電流”與“遠(yuǎn)程電流”(或“遠(yuǎn)程電流”的和)之差來計算差動電流以檢測電力線108上的故障狀況。在本地終端處測量的電流信號稱為“本地電流”，以及在遠(yuǎn)程終端處測量的電流信號稱為“遠(yuǎn)程電流”。如本文所使用的術(shù)語“本地”指計算差動電流或應(yīng)用時鐘同步邏輯所在的終端。如本文所使用的術(shù)語“遠(yuǎn)程”指相對于本地終端遠(yuǎn)離定位的終端。系統(tǒng)100中的任何終端可以作為本地終端，在此情況中，其他終端可以作為遠(yuǎn)程終端。在IvW例中，如果在終端102處計算差動電流或應(yīng)用時鐘同步邏輯，則終端102可以作為“本地終端”。在此示例中，本地終端102以外的終端104和106則可以作為“遠(yuǎn)程終端”。在另一個示例中，如果在終端104處計算差動電流或應(yīng)用時鐘同步邏輯，則終端104可以作為“本地終端”。在此示例中，本地終端104以外的終端102和106則可以作為“遠(yuǎn)程終端”。
[0061]如圖1所示，終端102、104和106還尤其可以包括相應(yīng)的斷路器128、130和132和相應(yīng)的總線134、136和138。在一些實施例中，斷路器128、130和132可以配置成在故障事件中將總線134、136和138與電力線108斷開電耦合。
[0062]系統(tǒng)100中圖示的組件是示范性的，并且還可以包括多種其他組件(圖1中未示出)，如但不限于電源、自動調(diào)壓器(AVR)、升壓變壓器、線側(cè)斷路器和一個或多個電負(fù)載。而且，在一些實施例中，斷路器128、130、132和電流傳感器116、118、120可以與相應(yīng)終端102、104、106分離定位。
[0063]上文中，圖1描述包括以環(huán)形拓?fù)洳贾玫娜齻€終端102、104和106的系統(tǒng)100。圖2是包括四個終端102、104、106和202的網(wǎng)格拓?fù)?00的框圖。上文針對環(huán)形拓?fù)涿枋龅慕M件可以等效地應(yīng)用于網(wǎng)格拓?fù)?00，以用于差動保護(hù)系統(tǒng)(與系統(tǒng)100相似)。如圖2所示，在一些實施例中，終端102可以經(jīng)由六個通信鏈路110、112、114、204、206和208直接或間接地在通信上耦合到終端104、106和202以形成網(wǎng)格拓?fù)?00。圖2所示的網(wǎng)格拓?fù)涫鞘痉缎缘?，并且可以實現(xiàn)例如具有任何數(shù)量的終端或通信鏈路的任何其他類型的網(wǎng)格拓?fù)涠槐畴x本發(fā)明的范圍。
[0064]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的控制器122和124在相應(yīng)終端102和104內(nèi)的集成體系結(jié)構(gòu)的框圖。即使在圖3中示出僅兩個終端之間的通信，但是可以存在任何數(shù)量的終端且每個終端具有其相應(yīng)的控制器。如圖3所示，在一些實施例中，每個控制器122、124可以包括收發(fā)器302，收發(fā)器302可以配置成向系統(tǒng)100中的其他控制器傳送數(shù)據(jù)和從系統(tǒng)100中的其他控制器接收數(shù)據(jù)?；蛘撸谝恍┢渌麑嵤├?未示出)中，每個控制器122、124可以包括單獨的傳送器和接收器以用于通過通信鏈路110傳送和接收數(shù)據(jù)?？刂破髦g交換的數(shù)據(jù)可以包括但不限于，本地終端處從遠(yuǎn)程終端接收的索引的電流信號，以及可包括在不同終端之間交換的消息中包含的時間戳的定時信息。例如，1998年I月2日提交的共同受讓的美國專利號5，958，060，標(biāo)題為“時鐘控制和同步的方法和設(shè)備”披露了多個終端之間的時間戳的交換。稍后將描述控制器之間交換的其他類型的數(shù)據(jù)。
[0065]控制器122、124還可以可選地包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器304 (以虛線框示出)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器304可以從相應(yīng)電流傳感器(未示出)接收電流信號。因為所接收的電流信號可能是模擬形式的，所以A/D轉(zhuǎn)換器304可以配置成將從收發(fā)器302接收的電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，然后可以將數(shù)字信息饋送到控制器122、124中的故障檢測單元306。如上所述，故障檢測單元306可以配置成檢測電力線108上的故障狀況。
[0066]如圖3所示，在一些實施例中，控制器122、124還可以包括通信上耦合到時鐘單元310和收發(fā)器302的通信鏈路決策單元308(下文稱為“決策單元308”)。在一個實施例中，決策單元308還可以在通信上耦合到故障檢測單元306。在一些實施例中，決策單元308可以配置成將以環(huán)形拓?fù)渑渲玫慕K端之間的一個或多個通信鏈路(如110、112和114)確定為虛擬斷開的，以使該環(huán)形拓?fù)?如圖1所示)配置成被轉(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?。圖4和圖5中說明示范實施例，其中六個終端示出為與終端A和F之間的通信鏈路(稱為“AF”)串聯(lián)連接(即，菊鏈拓?fù)?，終端A和F之間的通信鏈路位于菊鏈拓?fù)涞哪┒饲冶灰暈椤疤摂M斷開”。如本文所使用的術(shù)語“虛擬斷開”是指假想地視為(被終端)中斷或斷開以指示僅經(jīng)由此鏈路在終端之間交換的消息中嵌入的時鐘信息(如定時信息)應(yīng)該被廢棄或不使用，即使這些終端仍可經(jīng)由此鏈路交換消息。
[0067]在一個實施例中，作為相應(yīng)終端中的控制器(如122或124)的替代，中央控制器(未示出)可以將一個或多個通信鏈路確定為虛擬斷開的。
[0068]在一些實施例中，決策單元308可以基于優(yōu)先級列表(稱為“第一定義的優(yōu)先級列表”)將特定通信鏈路定義為虛擬斷開的。在此類實施例中，可以由位于每個終端中的控制器或位于中央位置處的共用控制器對每個終端賦予優(yōu)先級。在一個實施例中，可以將具有最高優(yōu)先級的終端確定為虛擬斷開的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到，可以使用多種因素來定義優(yōu)先級。在一個示范實施例中，具有更佳可靠性或強全球定位系統(tǒng)(GPS)連接或二者兼有的終端可以比具有相對較弱可靠性或較弱GPS連接或二者兼有的終端具有更高優(yōu)先級。在另一個示范實施例中，可以由電氣操作人員通過顯示單元(未示出)隨機地定義優(yōu)先級數(shù)字。再者，在一些實施例中，直接地耦合到虛擬斷開的通信鏈路的中央控制器或終端可以發(fā)送消息(稱為“第一消息”)以向所有其他終端指示該虛擬斷開的通信鏈路。在圖3所示的示范實施例中，控制器122、124還可以包括消息通信單元316，消息通信單元316配置成在本地終端與遠(yuǎn)程終端之間或遠(yuǎn)程終端之間或二者兼有交換一個或多個第一消息。稍后結(jié)合圖7詳細(xì)地描述此實施例。
[0069]在一些實施例中，可以為環(huán)形拓?fù)洳贾玫拿總€終端定義連接信息，該連接信息可以包含終端的總數(shù)和這些終端的連接布置或連接體系結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，中央控制器可以配置成以當(dāng)前連接信息或連接信息中的任何變化動態(tài)地更新所有終端。在一實施例中，當(dāng)將環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)鋾r，每個終端可以配置成以修改的連接信息被動態(tài)地更新。或者，在另一個實施例中，可以利用連接信息預(yù)先配置每個終端。在此類實施例中，無論何時，只要例如一對終端之間有連接布置上的任何變化，則終端可以更新所有其他終端。
[0070]在一些實施例中，時鐘單元310可以配置成從決策單元308接收正在將環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)涞男畔ⅰＴ谝粋€實施例中，可以采用消息的形式將此信息傳送給時鐘單元310，該消息可以指示哪個通信鏈路是虛擬斷開的和/或可以包含菊鏈拓?fù)涞倪B接信息(如圖4和圖5所示)。在一些實施例中，時鐘單元310可以配置成計算每個終端處的時鐘同步所使用的總時間延遲或時鐘偏移量，稍后結(jié)合圖4和圖5的多種實施例對此予以描述。
[0071]再者，在一些實施例中，時鐘單元310可以將計算的時鐘偏移量作為相位輸入提供到每個終端中實現(xiàn)的鎖相頻環(huán)(PFLL)312。共同受讓的美國專利號5，958，060中披露了一種示范PFLL。在一些實施例中，PFLL 312可以向時鐘314提供信號以調(diào)整時鐘的頻率，這可以促使一對終端(如102和104)的時鐘314之間的相對定時誤差為零。如本文所使用的術(shù)語“相對定時誤差”是指將一對終端之間的總時間延遲或時鐘偏移量減到最小或消除，例如幾乎減到零。在一些實施例中，時鐘314可以在有限的范圍內(nèi)以便節(jié)省通信帶寬。在一個實施例中，可以將時鐘314與時鐘單元310集成。
[0072]在一些實施例中，如果由于系統(tǒng)100中的任何干擾或噪聲,相對定時誤差并未如愿，例如大于零，則可以重復(fù)該時鐘同步的過程。在此類實施例中，時鐘314可以向時鐘單元310提供時鐘信號以實現(xiàn)零相對定時誤差的時鐘同步。在一個示范實施例中，時鐘單元310可以使用從時鐘314接收到的時鐘信號以將本地終端(如102)與一個或多個遠(yuǎn)程終端(如104和106)進(jìn)行時間同步，以使相對定時誤差為零。在一個示范實施例中，為了實現(xiàn)零相對定時誤差，時鐘單元310可以再次計算時鐘偏移量，然后可以將其作為相位輸入輸入到PFLL 312。在此類實施例中，PFLL 312則可以向時鐘314提供信號以調(diào)整時鐘的頻率，這可以促使一對終端的時鐘314之間的相對定時誤差為零。
[0073]上文針對環(huán)形拓?fù)涿枋隽藞D3 ;但是上文針對環(huán)形拓?fù)涿枋龅亩喾N實施例還可以等效地應(yīng)用于網(wǎng)格拓?fù)?。參考圖2，在具有以網(wǎng)格拓?fù)洳贾玫乃膫€終端的一些實施例中，如果將兩個通信鏈路確定為故障(稱為“故障通信鏈路”)，則可以將網(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?，其中至少一個終端未連接到兩個其他終端，或轉(zhuǎn)換成環(huán)形拓?fù)?例如，通信鏈路114和204為故障的時)。在前一種情況中，在一個實施例中，可以將(兩個故障通信鏈路以外的)一個或多個通信鏈路視為虛擬斷開，以便形成菊鏈拓?fù)?與上文針對環(huán)形拓?fù)渌枋龅南嗨?。在后一種情況中，在一些實施例中，然后可以將環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)??；蛘撸谝恍┢渌麑嵤├?，即使沒有通信鏈路是故障的，仍可以通過將例如圖2的網(wǎng)格拓?fù)渲械膬蓚€或更多個通信鏈路確定為虛擬斷開的以形成菊鏈拓?fù)鋪韺⒕W(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)洹?br> [0074]應(yīng)該注意，本文示出的控制器122、124的組件是示范性的，并且可以根據(jù)需要修改、添加或移除一些組件。例如，在一個實施例中，收發(fā)器302可以與多于一個終端交換信號，并且相應(yīng)地可以修改和添加組件。
[0075]為了提供多個終端之間的精確且高效的同步，本發(fā)明的多種實施例提供使用一個或多個相鄰終端的時鐘同步邏輯。該時鐘同步邏輯還可以確保多個終端之間的時鐘同步期間不會形成“同步孤島”。
[0076]結(jié)合圖4描述一個此類時鐘同步邏輯。圖4示出根據(jù)一個實施例的用于時鐘同步的六個終端A-F的菊鏈拓?fù)?00。圖4考慮的是將六個終端環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?00，以便將終端A與F之間的通信鏈路402 (以虛線示出)確定為虛擬斷開的。圖4所示的配置具有終端A和F作為相對的末端終端，以及其他終端B-E作為中間終端。在一些實施例中，為了將菊鏈拓?fù)?00中的每個終端A-F同步，相應(yīng)終端中的時鐘單元310可以配置成應(yīng)用時鐘同步邏輯。在一個此類實施例中，為了將相對的末端終端A和F的任何一個同步，相應(yīng)終端A或F中的時鐘單元310可以配置成從要同步的相應(yīng)終端(A或F)的相鄰終端接收定時信號。如本文所使用的術(shù)語“相鄰終端”指直接與要同步的終端通信且與要同步的終端距尚最近的鄰近終端。如圖4所不，相對末端終端A的相鄰終端是終端B，而相對末端終端F的相鄰終端是終端E。在一個實施例中，時鐘單元310可以經(jīng)由接收器302接收定時信肩、O
[0077]在時鐘同步邏輯的一些實施例中，相應(yīng)相對末端終端中的時鐘單元310還可以基于來自相鄰終端的、接收的定時信息將該相對末端終端與該相鄰終端(以虛線橢圓示出)進(jìn)行時間同步。在一個示范實施例中，相對末端終端A中的時鐘單元310可以使用接收的定時信息中的時間戳來確定終端A與相鄰終端B之間的時間延遲(稱為“TAB”)，例如正如美國專利號5，958，060中所披露的。在一些實施例中，然后可以使用所確定的時間延遲將相對末端終端與該相鄰終端進(jìn)行時間同步。
[0078]在一個實施例中，為了將中間終端B-E的任何一個同步，相應(yīng)終端(B、C、D或E)中的時鐘單元310可以配置成從要同步的中間終端的兩個相鄰終端接收定時信號。例如，如圖4所示，終端A和C是終端B的兩個相鄰終端，終端B和D是終端C的相鄰終端，依此類推。在時鐘同步邏輯的一些實施例中，中間終端中的時鐘單元310還可以基于接收的定時信息來確定該中間終端與兩個相鄰終端之間的時間延遲。在要同步中間終端B的一個示范實施例中，終端B中的時鐘單元310可以確定終端B與A之間的時間延遲(稱為“TBA”)和終端B與C之間的時間延遲(稱為“TBC”)。
[0079]再者，在一些實施例中，中間終端中的時鐘單元310還可以配置成計算中間終端與兩個相鄰終端(以實線橢圓示出)之間確定的時間延遲的平均值。在要同步中間終端B的一個示范實施例中，時鐘單元310可以使用如下公式計算終端B的總時間延遲(稱為中間終端的“平均時鐘偏移量”)。
[0080]Tb = (Tba+Tbc)/2 (公式 I)
其中Tb是指終端B的平均時鐘偏移量。
[0081]在多種實施例中，可以相似地對其他中間終端來計算平均時鐘偏移量。在一些實施例中，然后可以使用計算的平均時鐘偏移量來將該中間終端與兩個相鄰終端進(jìn)行時間同
止/J/ O
[0082]或者，在一些實施例中，如果一對終端之間確定的時間延遲(如圖4或圖5的實施例所確定的)指示大的非對稱，則可以使用現(xiàn)有GPS方法來實現(xiàn)時鐘同步目的。
[0083]圖4考慮的是將環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)涞氖痉秾嵤├?；但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到，針對環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換描述的多種實施例可以等效地應(yīng)用于將網(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?，如上所述?br> [0084]上文圖4描述可以應(yīng)用于差動保護(hù)系統(tǒng)(如100)中的多個終端的時鐘同步邏輯的一個實施例。圖5示出說明根據(jù)另一個實施例的將從屬終端向主終端單向同步的菊鏈拓?fù)?00。在一些實施例中，菊鏈拓?fù)?00中的相應(yīng)終端A-F中的時鐘單元可以配置成應(yīng)用不同的時鐘同步邏輯來實現(xiàn)同步的目的。如圖5所示，菊鏈拓?fù)?00的體系結(jié)構(gòu)可以與菊鏈拓?fù)?00的體系結(jié)構(gòu)相似。而且，可應(yīng)用于菊鏈拓?fù)?00的多種實施例可以等效地應(yīng)用菊鏈拓?fù)?00。例如，與菊鏈拓?fù)?00相似，圖5考慮的是將環(huán)形或網(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?00，以便將終端A與F之間的通信鏈路402 (以虛線示出)確定為虛擬斷開的。
[0085]圖5中的時鐘同步邏輯可以在相應(yīng)的控制器(如圖3所示的122、124)中使用主確定單元502 (如圖3所示)。在一些實施例中，主確定單元502可以在通信上耦合到時鐘單元310。在一個實施例中，主確定單元502可以首先配置成將六個終端A-F的其中之一確定為主終端，并且還配置成將主終端以外的終端定義為從屬終端。在一些實施例中，最初(即，首次執(zhí)行配置時)被主確定單元502確定為主終端的終端稱為“第一主終端”。主確定單元502還可以配置成將第一主終端和從屬終端傳送給時鐘單元310。而且，在一些實施例中，主確定單元502可以在操作期間動態(tài)地修改主終端和從屬終端，并且因此可以在此類修改事件中通知時鐘單元310和其他終端。
[0086]與使用優(yōu)先級來確定虛擬斷開的通信鏈路相似，主確定單元502可以配置成基于優(yōu)先級列表(稱為“第二定義的優(yōu)先級列表”)來確定主終端。在一個實施例中，第二定義的優(yōu)先級列表可以與第一定義的優(yōu)先級列表相同或不同。
[0087]根據(jù)示范實施例，圖5假定終端C作為第一主終端。在一個此類實施例中，為了將其間具有至少一個從屬終端的從屬終端A、E和F與第一主終端C同步，(要同步的)相應(yīng)從屬終端中的時鐘單元310可以配置成從最接近第一主終端C的、其相鄰終端接收定時信息。在圖5所不的個不徂實施例中，為了冋步從屬終端A，從屬終端A中的時鐘單兀310可以從從屬終端B接收定時信息，從屬終端B是終端A的唯一相鄰終端且最接近第一主終端C。在另一個示范實施例中，為了同步從屬終端E，從屬終端E中的時鐘單元310可以從從屬終端D接收定時信息，從屬終端D是終端E的相鄰終端且(較之其他相鄰終端F)還最接近第一主終端C。
[0088]在一些實施例中，為了將其本身與第一主終端C之間具有至少一個從屬終端(終端B )的任何從屬終端(假定終端A)同步，從屬終端A中的時鐘單元310可以基于接收的定時信息時間同步到最接近第一主終端C的、其相鄰終端B。在此類實施例中，終端B也可以相似地時間同步到終端B的相鄰終端C，終端C是第一主終端。在一些實施例中，在將從屬終端A的時間同步到相鄰終端B之前，終端B可以將時間同步到其相鄰終端C，因為如果終端B尚未時間同步，則終端A可以終止同步到未同步的終端B。圖5中以終端之間的箭頭說明單向時間同步，以便表明將對這些終端執(zhí)行時間同步的次序。例如，為了將終端F時間同步，終端D將首先時間同步到第一主終端C，終端E然后將時間同步到同步的終端D，以及最后終端F將時間同步到同步的終端E。正如上文結(jié)合圖4的多種實施例描述的基于接收的定時信息確定時間延遲以及使用所確定的時間延遲將終端時間同步可以等效地應(yīng)用于此處。
[0089]再者，在一些實施例中，為了同步具有第一主終端C作為其相鄰終端之一的從屬終端B和D，相應(yīng)從屬終端B或D中的時鐘單兀310可以配直成直接地從弟一王終端C接收定時信號。在時鐘同步邏輯的一些實施例中，相應(yīng)從屬終端B或D中的時鐘單元310還可以基于接收的定時信息將從屬終端B或D直接與第一主終端C進(jìn)行時間同步。
[0090]在多種實施例中，可以基于不同的準(zhǔn)則來確定主終端。上文曾經(jīng)描述了使用優(yōu)先級來確定主終端的此類準(zhǔn)則。在一些實施例中，與用于確定虛擬斷開的鏈路的中央控制器相似，可以使用中央控制器(未示出)來確定主終端，并且向所有終端通知有關(guān)連接信息和在操作期間連接信息中的任何后續(xù)變化。上文針對中央控制器描述的多種實施例可以等效地應(yīng)用于此處?；蛘撸谝恍┢渌麑嵤├?，可以利用連接信息預(yù)先配置每個終端。在此類實施例中，無論何時，只要例如連接布置中有任何變化，例如一對終端之間的通信鏈路故障，則終端可以彼此更新。
[0091]在網(wǎng)格拓?fù)涞囊粋€示范實施例中，網(wǎng)格拓?fù)渲械拿總€終端可以確定它是否可以作為主終端。在此實施例中，作為主終端的潛在候選的第一準(zhǔn)則可以是終端應(yīng)該具有至網(wǎng)格拓?fù)?例如，圖2和圖9所示)中的所有其他終端的連接。參考圖2，在一個示范實施例中，網(wǎng)格拓?fù)?00中的任何終端可以潛在地作為主終端，因為每個終端均具有至網(wǎng)格拓?fù)?00中的任何其他終端的連接。在一些實施例中，可以應(yīng)用第二級篩選(稱為“第二準(zhǔn)則”)以使用例如賦予所有終端的優(yōu)先級從潛在候選列表中選擇主終端。
[0092]或者，在一些實施例中，主確定單元502可以基于虛擬斷開的通信鏈路確定主終端。在一個實施例中，主確定單元502可以在通信上耦合到?jīng)Q策單元308，以使主確定單元502可以配置成從決策單元308接收指示虛擬斷開的通信鏈路的數(shù)據(jù)。在此類實施例中，主確定單元502可以配置成基于此接收的數(shù)據(jù)確定主終端。圖6圖示根據(jù)一個實施例的映射表600，映射表600為環(huán)形拓?fù)?02配置的六個終端A-F提供虛擬斷開的通信鏈路與對應(yīng)的主終端之間的示范映射關(guān)系。參考圖3，控制器122、124還可以包括映射單元604，映射單元604配置成存儲主終端與虛擬斷開的通信鏈路之間的映射?；蛘撸挥谥醒氲目刂破?未示出)可以包括映射單元604。
[0093]在將終端C與D之間的通信鏈路(稱為“⑶”)確定為虛擬斷開的通信鏈路的一個示范實施例中，主確定單元502可以在通信上耦合到映射單元604，并且可以配置成從映射單元604接收通信鏈路CD的映射關(guān)系。可以在包含通信鏈路CD的映射關(guān)系的消息中發(fā)送接收的映射關(guān)系，其指不對應(yīng)的王終端為終端A。在Iv實施例中，王確定單兀502然后可以將終端A設(shè)置為主終端。相似地，主確定單元502可以確定映射表600中所示的任何其他虛擬斷開的通信鏈路的主終端。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到，圖6所示的終端的數(shù)量和映射關(guān)系是示范性的，并且可以定義任何數(shù)量的終端和任何其他映射關(guān)系而不背離本發(fā)明的范圍。在一些實施例中，電氣操作人員可以在操作期間定義或修改映射關(guān)系。
[0094]在另一個實施例中，可以在確定虛擬斷開的通信鏈路之前確定主終端。在一個示范實施例中，一旦確定主終端，則決策單元308可以配置成從主確定單元502、接收指示所確定的主終端的消息中的數(shù)據(jù)。在此實施例中，決策單元308可以配置成基于此接收的數(shù)據(jù)來確定虛擬斷開的通信鏈路。在一些實施例中，決策單元308可以在通信上耦合到映射單元604，并且可以配置成從使用映射表600的映射單元接收主終端的映射關(guān)系?？梢栽诎缰鹘K端B的主終端的映射關(guān)系的消息中發(fā)送接收的映射關(guān)系，其指示對應(yīng)虛擬斷開的通信鏈路將是終端D與E之間的通信鏈路(稱為“DE”)。
[0095]再者，在一些實施例中，無論用于確定主終端的技術(shù)，一旦確定了主終端，則中央控制器或主終端可以發(fā)送消息來向所有其他終端指示主終端。在一些實施例中，消息通信單元316可以配置成在本地終端和遠(yuǎn)程終端之間交換此類消息，以及在遠(yuǎn)程終端之間交換此類消息，具體取決于哪個終端被確定為主終端。根據(jù)一些實施例，指示主終端的數(shù)據(jù)可以與第一消息中指示虛擬斷開的通信鏈路的數(shù)據(jù)一起包含或在不同的消息中與所有從屬終端交換。
[0096]再者，在一些實施例中，控制器122、124中的故障檢測單元306可以配置成檢測通信鏈路中的故障(例如，圖1的通信鏈路112中的故障)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯見到，可以使用任何現(xiàn)有的故障檢測技術(shù)來檢測通信鏈路故障。在一些實施例中，在通信鏈路故障的情況下，決策單元308可以配置成從故障檢測單元306接收通信鏈路中故障的指示。該指示可以包含故障通信鏈路的標(biāo)識(ID)。再者，在故障通信鏈路可能不同于所確定的虛擬斷開的通信鏈路的一些實施例中，決策單元308可以配置成將確定的虛擬斷開的通信鏈路定義為運行鏈路(operational link)。如本文所使用的術(shù)語“運行鏈路”指物理上連接到相應(yīng)終端(并因此是運行的)且能夠在這些終端之間傳送數(shù)據(jù)的通信鏈路。決策單元308還可以基于從故障檢測單元306接收的指示將具有故障的通信鏈路定義為故障通信鏈路(圖7中以“R”示出，其表明“真實”斷開的通信鏈路)。
[0097]根據(jù)一些實施例，一旦決策單元308已將虛擬斷開的通信鏈路定義為運行的以及將另一個通信鏈路定義為故障的，則相應(yīng)終端中的中央控制器或消息通信單元316可以配置成向所有其他終端通知有關(guān)連接布置的此修改。再者，在一些實施例中，當(dāng)故障通信鏈路不同于所確定的虛擬斷開的通信鏈路時，主確定單元502可以配置成以另一個終端(稱為“第二主終端”)替代最初確定的主終端(“第一主終端”)。在一個示范實施例中，可以使用映射表600中提供的映射關(guān)系來確定第二主終端。即使上文將映射表600描述為提供主終端與虛擬斷開的通信鏈路之間的映射關(guān)系，但是，在此類實施例中，可以將映射表600替代為可提供主終端與對應(yīng)故障通信鏈路(而非對應(yīng)的虛擬斷開的通信鏈路)之間的映射關(guān)系的對應(yīng)映射表。在一些實施例中，可以由于任何其他原因，例如由于終端優(yōu)先級的修改，將第一主終端替代為第二主終端。與上文描述的相似，可以由第二主終端或中央控制器來將連接布置中的修改更新到所有其他終端。
[0098]在多種實施例中，正如上文針對菊鏈拓?fù)?00或500所解釋的，可以在多種終端之間交換消息以指示虛擬斷開的通信鏈路，主終端(可以是例如第一或第二主終端)或二者兼有。圖7圖示根據(jù)一個實施例的可用于在多個終端之間交換消息的示范消息格式702、704和706。如圖7所示，在一些實施例中，消息格式702可以在其第一位708中包含指示虛擬斷開的通信鏈路(以“V”示出，其指示通信鏈路的狀態(tài)為虛擬斷開的)的數(shù)據(jù)(稱為“第一數(shù)據(jù)”)以及在其第二位710中包含虛擬斷開的通信鏈路的第一 ID (以“鏈路ID”示出，其稱為“第一鏈路ID”)。在一些實施例中，相應(yīng)終端中的消息通信單元316可以配置成與其他終端交換具有此類消息格式的消息(稱為“第一消息”)。在一個示范實施例中，第一消息可以包含指示虛擬斷開的通信鏈路或第一主終端的第一數(shù)據(jù)。
[0099]在一些其他實施例中，第一位可以代之以包含指示故障通信鏈路(在圖7中以“R”示出，“R”可以指示通信鏈路中存在故障的狀態(tài))的數(shù)據(jù)(稱為“第二數(shù)據(jù)”)。在此類實施例中，第二位中的鏈路ID可以對應(yīng)于故障通信鏈路的ID (稱為“第二鏈路ID”)。在一些實施例中，相應(yīng)終端中的消息通信單元316可以配置成與其他終端交換具有此類消息格式的消息(稱為“第二消息”)。在一個實施例中，終端可以在第三位(未示出)中或在單獨的消息中(也未示出)將指示虛擬斷開的通信鏈路為正常操作中的數(shù)據(jù)傳送給多種終端。或者，在另一個實施例中，在檢測到包含指示故障通信鏈路的數(shù)據(jù)的消息時，可以自動地觸發(fā)相應(yīng)的終端將虛擬斷開的通信鏈路配置為正常操作中。
[0100]再者,如圖7所不,在一些實施例中，另一個消息格式704可以在其第一位712中包含指示主終端(以“主”示出，其指示消息內(nèi)容的類型，并且稱為“第一主終端”)的第一數(shù)據(jù)，以及在其第二位714中包含第一主終端的ID (以“主ID”示出，其稱為“第一主ID”)。在一些實施例中，利用此消息格式交換的消息也稱為“第一消息”。
[0101]或者，在一些其他實施例中，消息格式704可以在其第一位712中包含指示主終端(以“主”示出，并且稱為“第二主終端”)的第二數(shù)據(jù)，以及在其第二位714中包含第二主終端的ID (以“主ID”示出，其稱為“第二主ID”)。在一些實施例中，利用此消息格式交換的消息稱為“第二消息”。
[0102]在一些其他實施例中，消息格式706可以是消息格式702和704的組合，以使消息格式706的第一位716可以包含“V”或“R”(以“V/R”示出，其指示消息內(nèi)容的類型)，消息格式706的第二位718可以包含與第一位716中的V/R對應(yīng)的鏈路ID，消息格式706的第三位720可以包含指示主終端的數(shù)據(jù)，以及消息格式706的第四位722可以包含與第三位720中的主終端對應(yīng)的ID。
[0103]一旦將環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)洌瑒t可以使用任何其他公知的時鐘同步邏輯，而不背離本發(fā)明的范圍。例如，可以使用現(xiàn)有主-從屬方法、通過選擇主終端并將從屬終端直接與選定的主終端同步來將網(wǎng)格拓?fù)涞慕K端同步。
[0104]本發(fā)明的多種實施例動態(tài)地適應(yīng)操作期間差動保護(hù)系統(tǒng)(如100)中的終端之間的通信鏈路的狀態(tài)變化。圖8圖示根據(jù)一個實施例的用于處理以環(huán)形拓?fù)洳贾玫牧鶄€終端A-F的通信鏈路故障的不同配置。圖8考慮的是以環(huán)形拓?fù)溥B接的六個終端；但是，可以存在任何數(shù)量的終端而不背離本發(fā)明的范圍。參考環(huán)形拓?fù)涞牡谝慌渲?02，在一個實施例中，以將具有為“CD”的ID的終端C與D之間的通信鏈路確定為虛擬斷開的(以虛線叉示出)。在此實施例中，類似于消息格式702中所示描述的，終端C或D可以向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端發(fā)送在其第一位中包含“V”(以指示通信鏈路的狀態(tài)為虛擬斷開的)以及在其第二位中包含⑶的消息。圖8所示的消息“V⑶”表明通信鏈路⑶是虛擬斷開的通信鏈路。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些實施例中，可以使用映射表600中示出的關(guān)系對應(yīng)于虛擬斷開的通信鏈路⑶來確定主終端A。
[0105]在一些實施例中，可以將特定通信鏈路確定為故障的。參考環(huán)形拓?fù)涞牡诙渲?04，在一個實施例中，可以將具有為“DE”的ID的終端D與E之間的通信鏈路確定為故障的并因此可以將其與環(huán)形拓?fù)涓綦x(以實線叉示出)。在此類實施例中，然后可以將第一配置802期間確定為虛擬斷開的通信鏈路CD配置成為運行的。終端D或E或二者兼有然后可以向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端始發(fā)在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有DE的消息。圖8所示的消息“R DE”表明通信鏈路DE是故障的。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些實施例中，可以對應(yīng)于使用映射表600中示出的關(guān)系確定的故障通信鏈路DE將終端B設(shè)置為主終端。
[0106]再者，參考環(huán)形拓?fù)涞牡谌渲?06，在一個實施例中，在檢測到故障通信鏈路DE修復(fù)或以新通信鏈路替代時，終端D或終端E或二者兼有可以配置成將第二配置期間發(fā)送到環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端的消息修改為其第一位中為“V”和其第二位中為通信鏈路DE (以虛線叉示出)。圖8所示的消息“V DE”表明通信鏈路DE的狀態(tài)從故障的改變?yōu)樘摂M斷開的。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些實施例中，終端B可以保持不變地為主終端。
[0107]或者，在一個實施例中，如圖8所示，可以在第二配置804之后考慮環(huán)形拓?fù)涞牡谒呐渲?08 (替代第三配置806)。如圖8所示,第四配置808考慮的是通信鏈路DE已經(jīng)是故障的以及另一個通信鏈路，即終端A與B之間具有為“AB”的ID的通信鏈路被確定為故障的，并因此將通信鏈路AB與環(huán)形拓?fù)涓綦x(以實線叉示出)的實施例。終端A或B或二者兼有然后可以向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端始發(fā)在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有AB的消息。圖8所示的消息“R AB”可以表明通信鏈路AB是故障的。在一些實施例中，在檢測到兩個不同的消息(“R DE”和“R AB”)均在其相應(yīng)的第一位中具有“R”時，環(huán)形拓?fù)渲械娜魏谓K端(例如，終端D或E)可以使用相應(yīng)終端中的控制器(與控制器122、124相似)禁用差動保護(hù)功能。在一個實施例中，可以將差動保護(hù)功能包含在故障檢測單元306中。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些實施例中，主終端B可以配置成禁用差動保護(hù)功能。
[0108]為了啟用差動保護(hù)功能，可能需要恢復(fù)(S卩，修復(fù)或以新通信鏈路替代)兩個故障通信鏈路的至少其中一個。在環(huán)形拓?fù)涞牡谖迮渲?10中說明一種此類實施例，其中故障通信鏈路AB和DE可能同時被恢復(fù)。在一些實施例中，可以促使終端A和B向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端發(fā)送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信鏈路AB (以虛線叉示出)的消息來啟用差動保護(hù)功能。同時，終端D和E也可以向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端發(fā)送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信鏈路DE (以虛線叉示出)的消息。在一些實施例中，在檢測到兩個不同的消息(“V AB”和“V DE”)均在其相應(yīng)的第一位中具有“V”時，決策單元308可以將通信鏈路AB和DE視為虛擬斷開的(以虛線叉示出)。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些其他實施例(未示出)中，可以將環(huán)形拓?fù)渲械乃薪K端復(fù)位到第一配置802，其中將終端A設(shè)置為主終端。
[0109]在一個實施例中，第五配置810假定終端等待預(yù)定義的時間段之后才將通信鏈路AB和DE視為已完全恢復(fù)。在此類實施例中，一旦通信鏈路AB和DE完全恢復(fù)，即一旦實現(xiàn)轉(zhuǎn)變，則可以使用映射表600基于主終端A的映射關(guān)系將通信鏈路CD確定為虛擬斷開的(以虛線叉示出)。此實施例在環(huán)形拓?fù)涞牡诹渲?12中進(jìn)行說明。在第六配置812的另一個實施例(未示出)中，當(dāng)?shù)谖迮渲闷陂g終端A未被設(shè)置為主終端時，環(huán)形拓?fù)渲械乃薪K端可以復(fù)位到第一配置802，其中可以將通信鏈路⑶確定為虛擬斷開的通信鏈路。在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的此類實施例中，可以將對應(yīng)于通信鏈路CD (由映射表600確定)的終端A設(shè)置為主終端。
[0110]或者，在一個實施例中，如圖8所示，可以在第四配置808之后考慮環(huán)形拓?fù)涞牡谄吲渲?14(替代第五配置810和第六配置812)。如圖8所示，第七配置814考慮的是一個通信鏈路AB可能恢復(fù)的實施例。在一個實施例中，與第五配置810相似，第七配置814假定終端等待預(yù)定義的時間段之后才將通信鏈路AB視為完全恢復(fù)。在此類實施例中，在等待通信鏈路AB完全恢復(fù)的同時，終端A和B可以向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端發(fā)送在其第一位中具有“V”以及在其第二位中具有通信鏈路AB (以虛線叉示出)的消息。因為通信鏈路DE仍是故障的，所以終端D和E可繼續(xù)向環(huán)形拓?fù)渲械钠渌K端發(fā)送在其第一位中具有“R”以及在其第二位中具有通信鏈路DE (以實線叉示出)的消息。在一些實施例中，可以在多種終端處檢測到一個在其第一位中具有“V”以及另一個在其第一位中具有“R”的兩個不同消息(“V AB” 和 “R DE”)。
[0111]在如環(huán)形拓?fù)涞牡诎伺渲?16中說明的一旦通信鏈路AB已完全恢復(fù)的一些實施例中，可以啟用差動保護(hù)功能。在此類實施例中，在檢測到兩個不同的消息(“V AB”和“RDE”)時，所有終端可以廢棄消息“V AB”，并可以將通信鏈路DE設(shè)置為故障的(以實線叉示出)。再者，在要應(yīng)用圖5的時鐘同步邏輯的一些實施例中，可以使用映射表600基于通信鏈路DE的映射關(guān)系將終端B確定為王終端。
[0112]圖9描述用于處理以環(huán)形拓?fù)洳贾玫慕K端的通信鏈路故障的一個示范實施例。在多種實施例中，可以相似地使用任一上文描述的時鐘同步邏輯對以網(wǎng)格拓?fù)洳贾玫慕K端處理通信鏈路故障。圖9中示出一個此類示例。圖9圖示根據(jù)另一個實施例的用于處理以網(wǎng)格拓?fù)洳贾玫乃膫€終端A-D的通信鏈路故障的不同配置。圖9考慮的是以網(wǎng)格拓?fù)溥B接的四個終端；但是，可以存在任何數(shù)量的終端而不背離本發(fā)明的范圍。[0113]圖9考慮現(xiàn)有主從屬方法來將網(wǎng)格拓?fù)涞慕K端同步。如上所述，在多種實施例中，具有至所有其他終端的連接的任何終端可以是作為主終端的潛在候選。參考網(wǎng)格拓?fù)涞牡谝慌渲?02，在網(wǎng)格拓?fù)涞慕K端之間的通信鏈路均沒有故障的一個實施例中，可以將任何終端(在第一配置902中終端A示出為示例主終端)設(shè)置為主終端，且網(wǎng)格拓?fù)渲械乃衅渌K端作為可以直接與王終端A冋步的從屬終端。
[0114]參考網(wǎng)格拓?fù)涞牡诙渲?04，在一個實施例中，可以將終端C與D之間的通信鏈路(稱為“CD”)確定為故障的(以實線叉示出)。在此類實施例中，主終端可以保持不變地為終端A，因為主終端A仍連接到所有其他終端。或者，在另一個實施例中，可以利用終端B替代終端A作為主終端，因為甚至終端B連接到所有其他終端。
[0115]參考網(wǎng)格拓?fù)涞牡谌渲?06，在一個實施例中，假定通信鏈路⑶已恢復(fù)或非故障的，以及終端A和D之間的通信鏈路(稱為“AD”)可能是故障的(以實線叉示出)。在此類實施例中，可以利用終端B或C (在第三配置906中將終端B示出為示例主終端)替代終端A作為主終端，因為終端A未連接到所有其他終端。
[0116]參考網(wǎng)格拓?fù)涞牡谒呐渲?08，在一個實施例中，可以將終端B與C之間的通信鏈路(稱為“BC”)和通信鏈路CD確定為故障的(均以實線叉示出)。在此類實施例中，可以將終端A設(shè)置為主終端(假定它尚未被設(shè)置為主終端)，因為在第四配置908中，主終端A是連接到所有其他終端的唯一終端。
[0117]參考網(wǎng)格拓?fù)涞牡谖迮渲?10，在一個實施例中，可以將終端A與B之間的通信鏈路(稱為“AB”)和通信鏈路CD確定為故障的(均以實線叉示出)。在此類實施例中，無終端可以被設(shè)置為主終端，因為沒有終端將連接到所有其他終端?？紤]到故障鏈路AB和CD不存在，可以重新布置第五配置中的網(wǎng)格拓?fù)湟孕纬善渲忻總€終端連接到剛好兩個其他終端的環(huán)形拓?fù)?。因此，在一些實施例中，可以使用上文針對環(huán)形拓?fù)涿枋龅娜我粫r鐘同步邏輯。在一示范實施例中，可以將環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?，然后可以使用圖4或圖5的多種實施例中描述的時鐘同步邏輯。
[0118]在一個實施例中，提出一種用于差動保護(hù)的方法。圖10是表示根據(jù)一個實施例的用于能夠同步多個終端處的時鐘的差動保護(hù)的方法1000的流程圖。在一示范實施例中，終端可以是保護(hù)繼電器，例如內(nèi)置在如保護(hù)通用繼電器(UR)系列的通用平臺上的保護(hù)繼電器。在步驟1002處，可以提供環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)?。環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)淇梢园ń?jīng)由三個或更多個通信鏈路彼此直接或間接在通信上耦合的本地終端和兩個或更多個遠(yuǎn)程終端。環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)渲械娜魏谓K端可以作為本地終端，而其他終端可以作為遠(yuǎn)程終端。在一示范實施例中，環(huán)形拓?fù)淇梢园ň哂腥齻€通信鏈路(如圖1所示)的三個終端或具有六個通信鏈路(如圖6所示)的六個終端。相似地，在另一個示范實施例中，網(wǎng)格拓?fù)淇梢园ň哂辛鶄€通信鏈路(如圖2所示)的四個終端。
[0119]為了避免形成“同步孤島”和處理一個或多個通信鏈路(如上所述)，在步驟1004處，可以(例如，使用每個終端中部署的決策單元308)將以環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)洳贾玫慕K端之間的一個或多個通信鏈路確定為虛擬斷開的。在一個示范實施例中，可以基于第一定義的優(yōu)先級列表將通信鏈路確定為虛擬斷開的，如上所述?？紤]到出于時鐘同步的目的不存在的虛擬斷開的鏈路可能導(dǎo)致環(huán)形/網(wǎng)格拓?fù)滢D(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)洌鐖D4和圖5所示。圖4和圖5所示的六個終端與菊鏈拓?fù)淠┒颂幍膬蓚€終端A和F串聯(lián)連接，終端A和F被視為不在通信上彼此耦合(“虛擬斷開”)，即使終端A和F之間的通信鏈路AF可以在物理上是存在的并正常地操作。
[0120]再者，在步驟1006處，當(dāng)本地終端和遠(yuǎn)程終端以菊鏈拓?fù)渑渲脮r，可以將本地終端的時間與遠(yuǎn)程終端的時間同步。在一些實施例中，一旦將環(huán)形拓?fù)?網(wǎng)格拓?fù)渲械慕K端轉(zhuǎn)換成菊鏈拓?fù)?，則可以使用任一上文描述的時鐘同步邏輯(例如，使用時鐘單元310)來將這些終端同步。例如，上文在圖4和圖5的多種實施例中描述了使用一個或多個相鄰終端的時鐘同步邏輯?？梢詫⑸衔慕Y(jié)合圖1-9描述的多種實施例等效地應(yīng)用于差動保護(hù)的方法1000。
[0121]根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)和方法可以提供具有以環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)洳贾玫亩鄠€終端的差動保護(hù)系統(tǒng)和方法，以便在這些終端的時鐘同步期間不會形成“同步孤島”。而且，在本發(fā)明的多種實施例中，可以在多個終端之間實現(xiàn)時鐘同步而無需GPS。再有，在本發(fā)明的多種實施例中描述的時鐘同步邏輯可以通過使用終端之間的時間延遲，而非依賴于絕對時間，并且使用最少位在終端之間交換消息(用于時鐘同步)來排除時鐘翻轉(zhuǎn)問題。再者，本發(fā)明的多種實施例可以動態(tài)地處理操作期間差動保護(hù)系統(tǒng)(如100)中的終端之間的通信鏈路(例如，一個或多個通信鏈路故障的事件中)的狀態(tài)變化。此外，本發(fā)明的多種實施例可以處理一個或多個通信鏈路中的故障而無需在受影響的終端(即，經(jīng)由故障通信鏈路連接的終端)之間重新路由消息(例如，包含定時信息)。
[0122]可以將本發(fā)明的多種實施例中描述的系統(tǒng)和方法應(yīng)用于任何類型的保護(hù)系統(tǒng)，并且不限于UR系列的保護(hù)。本發(fā)明的多種實施例不限于在如電力系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域中使用，并且可以擴展到如計算機網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)等的任何其他類型的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0123]本發(fā)明的多種實施例可以采取完全硬件實施例、完全軟件實施例或兼有地包含硬件和軟件組件的實施例的形式。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明可以采用軟件來實現(xiàn)，該軟件包括但不限于固件、駐留軟件或微代碼。
[0124]再者，本發(fā)明可以采取計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機程序產(chǎn)品可從非臨時性計算機可使用或計算機可讀介質(zhì)訪問，提供程序代碼以供計算機或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或與之連接。出于此描述的目的，計算機可使用或計算機可讀介質(zhì)可以是能夠包含、存儲、傳送、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與之連接的程序的任何裝置。
[0125]介質(zhì)可以是電、磁、光、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)或傳播介質(zhì)。計算機可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁帶、可移動計算機磁盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬質(zhì)磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前示例包括壓縮光盤只讀存儲器(CDR0M)、壓縮光盤讀/寫(CD-R/W)和多功能光盤(DVD)。
[0126]本文提供的非臨時性計算機可讀介質(zhì)包括計算機程序的計算機可讀指令，在被處理器執(zhí)行時，這些計算機可讀指令促使處理器執(zhí)行一種方法。該非臨時性計算機可讀介質(zhì)還包括用于執(zhí)行提供包括本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端的環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄坏姆椒ǖ挠嬎銠C可讀指令，其中該本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合。該非臨時性計算機可讀介質(zhì)還包括計算機可讀指令，以執(zhí)行以下方法:該方法用于將至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使該本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端的環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)渲械囊粋€配置成被轉(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)?。該非臨時性計算機可讀介質(zhì)還包括用于執(zhí)行在本地終端和至少兩個遠(yuǎn)程終端以菊鏈拓?fù)渑渲脮r將本地終端與至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一時間同步的方法的計算機可讀指令。
[0127]要理解技術(shù)人員將認(rèn)識到來自不同實施例的多種特征的可互換性，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本公開的原理將所描述的多種特征以及每個特征的其他公知等效物混合和匹配以構(gòu)造額外的系統(tǒng)和技術(shù)。因此，要理解，所附權(quán)利要求應(yīng)涵蓋落入本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有此類修改和更改。
[0128]雖然本文僅圖示和描述了本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將設(shè)想到許多修改和更改。因此，要理解，所附權(quán)利要求應(yīng)涵蓋落入本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有此類修改和更改。
[0129]元件列表
100差動保護(hù)系統(tǒng) 102，104, 106, 202 終端 108電力線
110，112，114，204，206，208，402 通信鏈路
116，118，120電流傳感器
122，124，126 控制器
128，130, 132 斷路器
134，136，138 總線
200網(wǎng)格拓?fù)?br> 302收發(fā)器
304 A/D轉(zhuǎn)換器
306故障檢測單元
308通信鏈路決策單元
310時鐘單元
312 PFLL
314時鐘
316消息通信單元
400，500菊鏈拓?fù)?br> 502主確定單元
600映射表
602環(huán)形拓?fù)?br> 604映射單元
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差動保護(hù)的方法
1002-1006執(zhí)行方法1000的步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 本地終端，所述本地終端配置成經(jīng)由至少三個通信鏈路與至少兩個遠(yuǎn)程終端在通信上直接或間接地耦合來形成環(huán)形拓?fù)浠蚓W(wǎng)格拓?fù)涞钠渲兄?；以? 控制器，所述控制器包括: 通信鏈路決策單元，所述通信鏈路決策單元配置成將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的，以使所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的所述環(huán)形拓?fù)浠蛩鼍W(wǎng)格拓?fù)渲械囊粋€配置成被轉(zhuǎn)換為菊鏈拓?fù)洌约? 與所述本地終端關(guān)聯(lián)的時鐘單元，其中所述時鐘單元配置成在所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端以所述菊鏈拓?fù)渑渲脮r將所述本地終端與所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少其中之一時間同步。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述菊鏈拓?fù)浒? 來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的至少兩個終端，所述至少兩個終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞南鄬δ┒私K端，以及 所述相對末端終端以外的終端，其配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞闹虚g終端。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鱿鄬δ┒私K端的其中之一時，所述時鐘單元配置成: 從所述本地終端的相鄰終端接收定時信息，其中所述相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及 基于來自所述相鄰終端的所 接收的定時信息將所述本地終端與所述相鄰終端進(jìn)行時間同步。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述本地終端配置成作為所述菊鏈拓?fù)涞乃鲋虚g終端的其中之一時，所述時鐘單元配置成: 從所述本地終端的兩個相鄰終端接收定時信息，其中所述兩個相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的兩個， 基于所接收的定時信息確定所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的時間延遲，以及 計算所述本地終端與所述兩個相鄰終端之間的、所確定的時間延遲的平均值，以便時間同步所述本地終端。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述通信鏈路決策單元配置成基于第一定義的優(yōu)先級列表將所述至少三個通信鏈路的至少其中之一確定為虛擬斷開的。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括主確定單元，所述主確定單元配置成確定來自所述本地終端和所述至少兩個遠(yuǎn)程終端中的一個終端為第一主終端，以及還配置成將所述第一主終端以外的終端定義為從屬終端，其中所述菊鏈拓?fù)浒ㄋ龅谝恢鹘K端和所述從屬終端。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述時鐘單元配置成: 當(dāng)最接近所述第一主終端的所述本地終端的相鄰終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一時，從最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端接收定時信息，以及 基于來自最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與最接近所述第一主終端的所述本地終端的所述相鄰終端進(jìn)行時間同止/J/ O
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述本地終端是所述從屬終端時，所述時鐘單元配置成: 當(dāng)所述第一主終端是所述本地終端的相鄰終端時，從所述第一主終端接收定時信息，其中所述第一主終端包括所述至少兩個遠(yuǎn)程終端的其中之一，以及 基于來自所述第一主終端的、所接收的定時信息將所述本地終端與所述第一主終端進(jìn)行時間同步。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述主確定單元配置成基于第二定義的優(yōu)先級列表確定所述第一主終端。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述通信鏈路決策單元還配置成: 從所述主確定單元接收指示所確定的第一主終端的數(shù)據(jù)，以及 基于所接收的數(shù)據(jù)確定所述虛擬斷`開的通信鏈路。
【文檔編號】H04L7/00GK103872659SQ201310677918
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】潘艷, W.J.普里默拉尼 申請人:通用電氣公司